簡介： 無功補(bǔ)償,增發(fā)有功
關(guān)鍵字：功補(bǔ)償 可行性 經(jīng)濟(jì)效益
廣東省臺山市大隆洞華僑水電站0.2萬kW機(jī)組一般正常運(yùn)行是不需要無功補(bǔ)償?shù)�，但由于水庫每年的溢洪次�?shù)較多，溢洪量大，為了減少棄水量，機(jī)組可以增發(fā)至0.22~0.23萬kW有功，而減發(fā)無功電（在保持發(fā)電機(jī)的視在功率，定子額定電流，機(jī)組的機(jī)械性能允許的情況下）。無功可由6.3 kV高壓并聯(lián)電容器組作無功補(bǔ)償。
1、 無功補(bǔ)償?shù)目尚行苑治觯?/p>
機(jī)組發(fā) P=2000kW時(shí)：
S=P/cosφ=2000/0.8=2500kVA；cosφ=0.8；sinφ=0.6；Q=2500×0.6=1500kVar。則機(jī)組已滿載。
（1）保持發(fā)電機(jī)容量2500kVA不變時(shí)，增發(fā)有功電的情況分析：
①發(fā)有功P=2200kW時(shí)：
設(shè)補(bǔ)償容量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。則機(jī)組發(fā)2200kW時(shí)，補(bǔ)償Qc=900Kvar，而發(fā)電機(jī)只需發(fā)無功 287.5 kVar，就達(dá)到總輸出COSφ=0.88，而機(jī)組不滿2500kVar。
當(dāng)保證總輸出cosφ=0.8時(shí)：
P=2200kW；Q=2200×0.75=1650 kVar；ΔQ=1650-900=750 kVar。則機(jī)組發(fā)2200KW時(shí)，補(bǔ)償容量Qc=900Kvar，機(jī)組只需發(fā)無功ΔQ =750 kVar，就達(dá)到總輸出cosφ=0.8，而機(jī)組仍不滿2500KVA，此時(shí)機(jī)組無功調(diào)節(jié)仍留有裕度1187.5-750=437.5 Kvar可調(diào)。
②發(fā)有功P=2300kW時(shí)：
設(shè)補(bǔ)償容量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。
則機(jī)組發(fā)2300kW時(shí)，補(bǔ)償Qc=900kVar，而發(fā)電機(jī)只需發(fā)無功79.2 kVar，就達(dá)到總輸出cosφ=0.92，而機(jī)組不滿2500kVA。
當(dāng)保證總輸出cosφ=0.8時(shí)：
P=2300kW；Q=2300×0.75=1725kVar；ΔQ=1725-900=825 kVar。
則機(jī)組發(fā)2300kW時(shí)，補(bǔ)償容量Qc=900kVar，機(jī)組只需發(fā)無功ΔQ =825 kVar，就達(dá)到總輸出cosφ=0.8，而機(jī)組仍不滿2500kVA，此時(shí)機(jī)組無功調(diào)節(jié)仍留有裕度979.2-825=154.2 kVar可調(diào)。
結(jié)論：當(dāng)2000kW機(jī)組增發(fā)至2200~2300kW時(shí)，增加200~300kW，減少棄水，而此時(shí)無功補(bǔ)償容量Qc=900kVar是最為適當(dāng)?shù)摹Ｒ驗(yàn)楫?dāng)增加300kW時(shí)，機(jī)組無功調(diào)節(jié)裕度已經(jīng)不多，略可保證總輸出cosφ=0.8以下，這是最佳的選擇。
（2）水庫水情分析及其節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益。
要了解水庫多年水位，庫容數(shù)據(jù)，根據(jù)年溢洪量多少，溢洪時(shí)間天數(shù)等，取得有效數(shù)據(jù)，作綜合分析，注意豐水年與枯水年之差別。
如一年溢洪達(dá)一個(gè)月，則估算增發(fā)有功為年1000h，1000×300=30萬kWh/a，按0.4元/kWh計(jì)算，年增收12萬元。
如一年溢洪達(dá)二個(gè)月：則估算增發(fā)有功為年2000h，2000×300=60萬kWh/a，按0.4元/kWh計(jì)算，年增收24萬元。
當(dāng)然應(yīng)有合理的運(yùn)行調(diào)度，其原則：高水位時(shí)投入無功補(bǔ)償，盡量提前滿發(fā)、超發(fā)有功電，充分利用水資源，避免棄水太多，增加超發(fā)有功電的小時(shí)數(shù)。當(dāng)水位不高時(shí)，發(fā)有功在1200~2000kW之間時(shí)，也應(yīng)投入Qc=900kVar，這樣機(jī)組的勵磁系統(tǒng)出力會減少，可調(diào)無功能力增強(qiáng)，勵磁系統(tǒng)出力減少，估計(jì)年約30~50%，對于勵磁機(jī)可節(jié)能30~50%的勵磁機(jī)容量；對于可控硅勵磁裝置可節(jié)電量30~50%勵磁容量，每年累計(jì)也是一種可觀的收益。(注：當(dāng)有功，無功為900kVar時(shí)，剛好使cosφ=0.8，所以機(jī)組在發(fā)1200kW以下有功電時(shí)投入補(bǔ)償裝置，會引起機(jī)組調(diào)節(jié)無功在cosφ=0.8以下)。
2、 結(jié) 語
可以在6.3kV母線上作高壓并聯(lián)電容器組進(jìn)行無功補(bǔ)償，估計(jì)成套裝置約20萬元，成本在兩年內(nèi)可以回收。這種無功補(bǔ)償方式也可以推廣到無調(diào)節(jié)性能的逕流水電站，利用豐水期多發(fā)有功電，經(jīng)濟(jì)效益是很明顯的。
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作者簡介：丘質(zhì)彬，男，33歲，工程師
