水电站利用无功补偿增发有功的可行性

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水电站利用无功补偿增发有功的可行性

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2119


简介: 无功补偿,增发有功关键字:功补偿可行性经济效益

广东省台山市大隆洞华侨水电站0.2万kW机组一般正常运行是不需要无功补偿的,但由于水库每年的溢洪次数较多,溢洪量大,为了减少弃水量,机组可以增发至0.22~0.23万kW有功,而减发无功电(在保持发电机的视在功率,定子额定电流,机组的机械性能允许的情况下)。无功可由6.3 kV高压并联电容器组作无功补偿。

1、 无功补偿的可行性分析:

机组发 P=2000kW时:

S=P/cosφ=2000/0.8=2500kVA;cosφ=0.8;sinφ=0.6;Q=2500×0.6=1500kVar。则机组已满载。

(1)保持发电机容量2500kVA不变时,增发有功电的情况分析:

①发有功P=2200kW时:

设补偿容量Qc=900kVar;cosφ=2200/2500=0.88; sinφ=0.475; P=2200kW;Q=2500×0.475 =1187.5 kVar;ΔQ=1187.5-900 =287.5 kVar。则机组发2200kW时,补偿Qc=900Kvar,而发电机只需发无功 287.5 kVar,就达到总输出COSφ=0.88,而机组不满2500kVar。

当保证总输出cosφ=0.8时:

P=2200kW;Q=2200×0.75=1650 kVar;ΔQ=1650-900=750 kVar。则机组发2200KW时,补偿容量Qc=900Kvar,机组只需发无功ΔQ =750 kVar,就达到总输出cosφ=0.8,而机组仍不满2500KVA,此时机组无功调节仍留有裕度1187.5-750=437.5 Kvar可调。

②发有功P=2300kW时:

设补偿容量Qc=900kVar;cosφ=2300/2500=0.92; sinφ=0.392; P=2300kW;Q=2500×0.392 =979.2 kVar;ΔQ=979.2-900 =79.2 kVar。

则机组发2300kW时,补偿Qc=900kVar,而发电机只需发无功79.2 kVar,就达到总输出cosφ=0.92,而机组不满2500kVA。

当保证总输出cosφ=0.8时:

P=2300kW;Q=2300×0.75=1725kVar;ΔQ=1725-900=825 kVar。

则机组发2300kW时,补偿容量Qc=900kVar,机组只需发无功ΔQ =825 kVar,就达到总输出cosφ=0.8,而机组仍不满2500

防渗膜是以pe膜作为基材,与土工布复合而成的防渗材料,它的防渗性能主要取决于pe膜。东方防渗膜应用的pe膜,主要有聚氯乙烯和聚乙烯、EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物),它们是一种高分子化学柔性材料,比重较小,延伸性较强,适应变形能力高,耐腐蚀,耐低温,抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道,以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形。

kVA,此时机组无功调节仍留有裕度979.2-825=154.2 kVar可调。

结论:当2000kW机组增发至2200~2300kW时,增加200~300kW,减少弃水,而此时无功补偿容量Qc=900kVar是最为适当的。因为当增加300kW时,机组无功调节裕度已经不多,略可保证总输出cosφ=0.8以下,这是最佳的选择。

(2)水库水情分析及其节能与经济效益。

要了解水库多年水位,库容数据,根据年溢洪量多少,溢洪时间天数等,取得有效数据,作综合分析,注意丰水年与枯水年之差别。

如一年溢洪达一个月,则估算增发有功为年1000h,1000×300=30万kWh/a,按0.4元/kWh计算,年增收12万元。

如一年溢洪达二个月:则估算增发有功为年2000h,2000×300=60万kWh/a,按0.4元/kWh计算,年增收24万元。

当然应有合理的运行调度,其原则:高水位时投入无功补偿,尽量提前满发、超发有功电,充分利用水资源,避免弃水太多,增加超发有功电的小时数。当水位不高时,发有功在1200~2000kW之间时,也应投入Qc=900kVar,这样机组的励磁系统出力会减少,可调无功能力增强,励磁系统出力减少,估计年约30~50%,对于励磁机可节能30~50%的励磁机容量;对于可控硅励磁装置可节电量30~50%励磁容量,每年累计也是一种可观的收益。(注:当有功,无功为900kVar时,刚好使cosφ=0.8,所以机组在发1200kW以下有功电时投入补偿装置,会引起机组调节无功在cosφ=0.8以下)。

2、 结 语

可以在6.3kV母线上作高压并联电容器组进行无功补偿,估计成套装置约20万元,成本在两年内可以回收。这种无功补偿方式也可以推广到无调节性能的迳流水电站,利用丰水期多发有功电,经济效益是很明显的。

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作者简介:丘质彬,男,33岁,工程师


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