高压配电无功补偿系统在金渠金矿的应用

【摘 要】金渠金矿建成投产时，采选规模为200t/日，总装机容量2056.87kw；工作容量1785.67kw；功率因数0.95。随着企业的发展壮大，现采选规模已达到700t/日，因此对高压配电系统进行无功补偿改进，提高功率因数、改善电压质量。设备投运后年节约电量600000kwh、节省电费近39万元，提高了企业的经济效益。同时为企业今后的技术创新、结构调整、新项目建设等积累了宝贵的技术经验。

【关键词】高压配电；无功补偿；应用

金渠金矿于1991年10月建成投产，采选规模为200t/日，总装机容量2056.87kw；工作容量1785.67kw；计算有功功率1043.10kw；计算无功功率326.4kvar；计算视在容量1092.98kvA；功率因数0.95。无功补偿采用10kv配电室高压集中补偿和低压（400v）就地补偿两种方式，其中高压集中补偿共400kvar，分两组200kvar*2组，电力电容器的投切采用人工方式。随着企业的不断发展壮大及矿山资源的日益贫化，为确保较好的经济效益，增加处理量、扩大处理规模势在必行，经过几次大的技术改造，现在采选规模已达到700t/日，在无功补偿方面只考虑增加的动力容量采用就地低压补偿（400v），但在10kv侧的电力设备无功补偿容量欠缺，为提高金渠金矿电力系统功率因数，改善电压质量、节能降耗，提高电器设备利用率及延长电器设备使用年限，对金渠金矿高压配电室无功补偿系统进行技术改进。

一、方案的论证

经过对矿电力系统的无功补偿及电器设备、设施进行研究，并结合当时平均月用电量（有功电量、无功电量）、无功补偿及功率因数实际情况，为提高金渠金矿电力系统功率因数，提高电器设备利用率、延长电器设备使用年限、改善电压质量，对高压配电室无功补偿系统进行技术改进。（附2009年度月平均功率因数）

改进后设备有以下优点：

1、可靠性高

此设备引用微电脑处理技术，根据取样电压、电流的适时参数，依据所设定的相关技术指标，自动进行投入和切除。且相关配套独立的继电保护系统，使设备运行更加稳定、可靠。

2、提高线路的输电能力

当电容器投运后，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。

3、提高系统稳定性

线路投入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定，当线路故障被部分切除时，系统等效电抗急剧增加，此时，将电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗XC，使系统总的等效电抗减少，提高了输送的极限功率，从而提高系统的动稳定。

4、改善系统潮流分布

在闭合网络中的某些线路上投入一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。

5、降低受电端电压波动

当线路受电端接有变化很大的冲击负荷时，电容器能消除电压的剧烈波动，这是因为电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端（受电端）的电压值。

6、提高线路末端电压

投在线路上的电容器，利用其容抗XC补偿线路的感抗XL，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端（受电端）的电压。

7、改善电压质量，提高电力设备利用，延长设备使用年限，节能降耗

二、方案设计

本次技改共需增加设备：10kv高压开关柜TBBMK-DA-01一台；电力电容器控制柜GCJBC-02 两台，10kv开关柜安装于高压室，电力电容器控制柜安装于电容器室。

三、设备配置

四、使用效果和经济效益分析

经近18个月的运行实践表明，该套设备运行正常，能够根据负荷变化自动投切电容器，达到预期目的，在改善电压质量以及提高系统稳定性和提高设备利用率等诸多方面起到很好的作用，本工程共投资13.4万元，该装置投运后月节约用电量约50000kwh，根据当时电费单价0.648元/kwh，4.5个月即可收回投资成本，年节约电量600000kwh、给企业节省电费近39万元，提高了企业的经济效益，为企业在今后的技术创新、结构调整、新项目建设（设计）等方面积累了宝贵的技术经验。