无功补偿装置技术的发展

 

    高压无功补偿装置属于电力系统中一次设备，作用在于提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供由线路输送的无功功率，降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，而在大系统中，还起到调整电网电压，提高电网稳定性的作用。在我国政府大力倡导节能减排的背景下，在电力系统中利用无功补偿装置提高设备的利用率，充分利用发电机的出力而降低对石化燃料的需求是一种有效的“节能减排”手段。同时未来智能电网及特高压输电线路的建设将为本行业带来巨大的发展机遇。

 

    1、无功补偿装置行业发展

 

    80年代以前，无功补偿装置是由电力电容器厂以“散件”形式提供，客户自行组装来实现的。80年代后，电容器制造厂开始设计、制造和提供无功补偿成套装置，并建成专业的成套车间，截止到目前，国内电容器制造企业基本上是以提供无功补偿成套装置为主，极少以电容器散件供应。同时产品种类也不断得到丰富和提高，逐步形成了传统型、、等多种 无功补偿装置产品同时存在的格局，并且由于各种类型的 无功补偿装置各具特色，均有其适用的客户群体，多种 无功补偿装置并存的局面将持续存在。

 

    虽然是目前最先进的一种无功补偿方式，但是由于造价较高，稳定性较低等问题，考虑到我国实际国情，短期内还难以普及，目前只适用于小范围要求较高的领域。目前应用的最广泛的依然是传统型无功补偿装置和静止无功补偿装置为主，其中传统型无功补偿装置以及高压并联无功补偿装置为主，占据80%以上的份额;静止无功补偿装置中应用最为广泛包括TCR型静止无功补偿装置和MCR型静止无功补偿装置，占据90%以上的份额。高压无功补偿装置主要为高压并联电容器装置和MCR型静止无功补偿装置。前者为目前行业采用最广泛，利用率最高的补偿方式，后者为技术日趋成熟，未来市场发展空间巨大的静止型动态无功补偿装置。

 

    从生产无功补偿装置的核心器件电力电容器的产能情况来看，目前我国电力无功补偿装置生产能力已居世界第一，装备水平也进入世界先进水平行列。原来一直由国外进口产品垄断的高电压等级产品市场，在最近几年国产无功补偿装置的占有率不断提高。

 

    2、高压无功补偿装置技术

 

    (1)技术现状

 

    伴随交流电力系统容量的扩大，电压等级的提高和输电距离的增加，我国无功补偿技术和配套设备也得到了快速的发展。尤其是并联电容器装置，目前我国单台电容器由纸浸矿物油、容量10~12kvar、重量约2kg/kvar、介质损耗3W/kvar的产品，发展到目前绝大部分已采用全膜、容量334~500kvar、重量0.2kg/kvar左右、介质损耗下降到0.2W/kvar以下，年损坏率在0.5%以下的产品，接近国际水平。另外开发了带有内熔丝的电容器和具有中国特色的高电压集合式并联电容器。电容器组的电压等级由10kV、单组容量8Mvar左右发展到大量的35~66kV电压等级，容量为40~120Mvar的电容器组，最大的单组容量已达120Mvar,产品基本满足了电力系统对无功功率的需求。

 

    目前无功补偿装置主要可归纳为传统无功补偿、静止型动态无功补偿装置和静止无功发生器三种，而静止型动态无功补偿装置包含具备滤波功能的器件，所以既具有无功补偿作用，又能够起到谐波治理的功能。作为目前比较先进的无功补偿手段，应用比产品更为广泛，其中根据设计的不同又分为多种形式。

 

    (2)技术和产品未来发展趋势

 

    未来高压无功补偿装置的技术发展将会伴随电网建设升级的步伐而前进，未来技术发展趋势将呈现以下特征：

 

    ① 核心器件制造技术水平升级化

 

    作为无功补偿设备的核心器件，电力电容器的制造水平对无功补偿装置升级起到决定性作用，目前我国电力电容器的技术水平与国外先进技术还有很大差距，主要表现在介质工作场强低、比特性较低，单元容量小，外观质量差。今后将利用新进口的先进设备和国际一流的生产线，采用先进的制造工艺和质量控制手段，尽快达到或接近世界先进水平。

 

    ②产品性能先进化与稳定化

 

    首先是可靠性，主要在电容器及配套的投切开关、串联电抗器上进行质量改进，采取有力措施降低集合式电容器的故障率，延长无故障使用周期，开发使用灵活、检修方便的可拆卸集合式电容器。实行无功补偿装置完整的成套供货也有利于设备的可靠运行。设备选型、制造和运行维护方面都应贯彻执行全国电力系统高电压专业工作网无功补偿装置专家工作组制定的《预防电容器装置事故的技术措施》。

 

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