电网无功补偿措施的选择探讨

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浅析电力系统低压电网的无功补偿

浅析电力系统低压电网的无功补偿
偿 进 行 简要 探 讨 。
关键词 : 电力 系统; 低压电网; J L功补偿 l 概述 载时, 功过补偿 , 加线路损耗 , 无 会增 也使电压合 始终控制在合理 的范围。 无功补偿 在电力 系统低 压电 网中的主要 格率降低。 5 静止补偿装 置 . 2 作用是维持电流顺畅 ,提高电网工作效率 的重 33用户低 压端 . 在远距离输电线路 中间装设同步调相机或 要因素。无 功补偿装置在电力供 电系统是不可 般按照用户无功负荷的变化 自动投切补 静止补偿装置 , 能够有 助于 电压的稳定 , 减少在 缺少重要设备 ,它可以降低供电变压器及输送 偿 电容器, 以做到不 向高压线路反送 无功电 输电过程 中不断充电的现象 ,提高输电的容量 可 线路的损耗 , 提高供电效率 , 改善供 电环境 。供 能, 电网中, 在配 如果各用户低压侧 配置 了足够 水平 , 即在多条线路 的输电过程中 , 及时补充其 电过程中将无功补偿合 理运用 , 择适 宜的无 的无功补偿装置, 选 则可使配电线路 中的无功 电 能量损耗 , 起到稳压增容的作用。同时 , 够起 能 功补偿装置 ,可以最大限度 的减少供电网络的 流最小, 也使配 电线路的有功功率损耗最小 。 到配 给和补偿的功效 ,从而进一步发挥其调节 同 损耗 , 从而获得较好的经济效益 。 电力系统供 时, 中的无功电流小, 在 线路 也使线路压降减少, 功能。 电 在实际 的操作过程中, 我们应选择合理 的 电过程中, 利用无功补 偿的方式进行配送 电流, 压波动减少 。在配电网中的用户端实现无功就 调节点 ,即输 电网的电压支撑点与调压输 电网 能够起到稳定电压和降低损耗的作用。本文就 地补偿是 合理的无 功补偿 方式 , 否则, 即使在线 与受 电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点 电力 系统低压电网的无功补偿进行简要探讨 。 路关 口 的功率 因数很 高, 处 也不 能有效地降低 设计无功补偿装置 。 确定合理的补偿调节范围 , 2 电力系统低压电网无功补偿的重要性 线路 的有功功率损耗。 在配电网中, 无功补偿应 并不断地进行跟踪维护 , 管这种无功补偿的 尽 21有利于电压 的稳定 . 以低压侧就地补偿 为主, 高压线路 中的补偿为 自动化程度较高 ,但也会 由于一些不可抗拒的 电压 的稳定是供 电网络 输送过程 中的先 辅 。 要很好地实现恰当的无功补偿 , 只能采用 自 因素 , 如受恶劣天气影 响等问题 。所以 , 我们应 决条件 ,也是保证 电力输送质量不可或缺 的重 动控 制的方 式 , 采集 电网的电压、 电流 、 率及 注意随时观测 , 功 掌握最新 观测数据 , 发现异常情 要方面。 根据电压损耗 的计算公式 , 我们可 以了 功率 因数等参数 , 随时跟踪 电网的运行状态 , 综 况进行及时校正。 解 到变压 器的 电压几乎 全为 输送无 功负荷 Q 合各种运行参数 , 选择适 当的操作指令 , 使电力 53 -终端分散补偿 产生的 , 功率 Q在 电压稳定 中具有 不可替代的 系统低压电网运行在最佳 的工作情况。 我们在用户终端进行分散补偿 ,不仅 能够 作用。因此 , 电过程 中, 在输 尽量地减少无功功 4电力系统低压 电网的无功补偿 原则 提 高电压利用率 ,同时还能够使得 用户 的电器 率 Q, 能够保持电压 的稳定。 41同 机补 偿 . 设备始终保持在一定 的稳压值之内 ,减少设备 22 -有利于用电企业节省资金 在输电之前将低压 电容器组与电动机进行 损坏 的可能性。用户终端分散补偿 的优势 主要 根据我 国国家 电价 的收费制度 , 不同企 连接 , 此基础上进行同时工作。 对 在 这样既可以降 有 以下几点 :第一是 由于城市电力用户 的用电 业的功率 因数规定不同数 值 , 然后按照一定的 低电流流通过程 中损耗 ,又可以提高 电流 的工 量 日 益加大 ,用户终端分散补偿可 以节省资源 数值进行 电费 的收取。 因此 , 很多用 电企业特别 作效能, 到无损耗值要求, 达 减少损耗 。 成本 ; 第二是使 用电器 的频率较以往有所提高 , 注重对生产设备的节能保养 ,以便减少电费资 4 . 2电容器补偿 采用这样的补偿方式 , 能够有一定 的发展前景 ; 金的支 出。低压电网无功补偿的运用则可以帮 我们可将低压电容器通 过低压保险接在配 第 三 是 符 合 国家 的 《 电 系 统 设 计 规 范 》 供 助用 电企业 减少 在生产 设备正 常运行 后 的损 电变压器两侧 。不仅能够补偿配 电变压器空载 (B 0 5 — 9 5 G 5 0 2 19 ) 的要求 , 对于容量较大、 负荷平 耗, 从而节约生产成本 。 无功,同时可 以弥补变压器运行而带来的一定 稳且 经常使用 的用 电设备无 功负荷 宜单独 补 2 有利于降低 系统能耗 _ 3 损耗 。 偿。 这样的无功补偿方式 , 能够使得 电压释放系 根据 P I C S 的计算公式来 测算无功 =U O 4 随 时 补偿 3 统能量 , 高线路供电能力 , 提 使得电压始终保持 补 偿 降低 电力 系 统 能耗 的作 用 情 况 。根 据 在补偿的过程 中以无功补偿投切装置作为 在一定的稳定数值范围之 内,有利于电气设 备 l/ =o / s 计算 , l 2 e 2 o I  ̄ c 1 线损 P 减少 的百分数 控制保护装置 , 将低压 电容器组补偿在大用户 的稳定运行 。 于以上的诸多优势 , 鉴 我们应该 建 为 : %= (-2I) 0%=I cs /o ̄2 05 V左右的母线上。这样 , △P 1 1/1 ×10 (-o +l sb ) . c k 不仅可 以上满足述 立用户终端分散补偿来提高 电压的利用率 。 ×10 0 %,也就是说当功率 因数 从 07 . 5提高到 两种补偿要求 , 能够发挥稳压的作用 , 而减 还 从 结束语 00 . 时, 9 由上式可求 得有功损耗将 降低 2 % 一 少电器设备受损 。 5 综上所述 ,在 电力系统低压电网的无功补 4 %。 0 这是非常显著的降低能耗的效果 。 由此可 5 电力系统低压 电网的无功补偿 措施 偿中 , 我们要详细分析低压线路的具体特征 , 从 见 ,我们利用无功补偿的方式 进行低压电 网传 5 低压集 中补偿 . 1 无功补偿的合理运用措施出发 , 从而进一步提 输电流 , 可以充分降低系统损耗 。 低压集 中补 偿措施 主要是 在 配 电变 压 器 高低 压电网的供电效率 , 保证供电质量 。 3 电网中无功补偿的配置地点 配 30 8 V进行集 中补偿 , 常采用 电脑控 制的低压 通 参 考 文 献 配电网 中的无功补 偿装置 的配置地点 有 并联 电容器柜 。这样的补偿方法具有 以下显著 【1 路 春 . 合 理 选 择 低 压 无 功 补 偿 装 置 . 1马 浅析 三种类 型:第一是在变电所母线上 ;第二是在 特点 : 第一是补偿的容量较 大,可用 于上千容 浙 江建 筑, 1,. 2 05 0 1k 0 V线路 中; 第三是在用户低压端 。 器; 第二是跟踪性能较好 , 可根据用户 负荷水平 【] 勇. 能低 压 无功 补 偿 技 术 的 应 用探 讨 [. 2Z 智 J J 31 电所 母 线 .变 的波动情况进行相应数量的补偿 ,能够做到供 北京 电力 高 等专 科 学校 学报 : 自然科 学版 , 变电所母线上的无功补偿容量较大 。 一般 给平衡 ; 0 0 5 第三是补偿的经济效率好 , 这种补偿方 2 1 , . 是人 工手动分级投切, 该种无功补偿容量是按 式对配 电过程的损耗控制有一定 的帮助 ,且投 『1 3王培波. 节能 角度谈低压 无功补偿装 置应 从 平衡 整个变 电所供 电范 围内无 功负荷来 确定, 资和维护费用均由用户承担 ,从而减少 了供 电 注意 的 问题 m . 力 电容 器与 无 功 补偿 ,0 02 电 2 1,. 以保证上一级供 电线路 的功率因数达到规定要 企业的成本投入 , 效的控制 了能耗。 目前 , 有 我 『1 4周茂. 压无功补偿的技术与 经济性探讨田. 低 求, 并使变电所母线 电压维持在许 可范围内。 国各厂家生产的 自动无功补偿装置通常是根据 贵 州 电 力技 术 ,0 91. 20 , 2 32 1k . 0 V线路 功率因数来进行 电容器 的 自 动投切的 。运用集 『1 5宋云辉. 能无功补偿技术在 低压 电网中的 智 这部分的无功补偿容量是按补偿 1k 0 V线 中补偿 的方法 ,不仅能够使企业及时地发现和 应 用 [. 南 农 机,0 87 J湖 1 2 0 ,. 路的无 功损 耗和变压 器的无功损耗 来确定 的, 解决问题。 同时 , 能够引起 电力 系统供 电部门的 无功补偿容量不能太大, 否则会 造成 线路低负 关注 , 便于检查 电压 的运行情况 , 电压的数 值 使 责 任 编辑 : 丽 敏 赵

电力网无功补偿技术及安全运行(三篇)

电力网无功补偿技术及安全运行(三篇)

电力网无功补偿技术及安全运行电力网是现代社会的基础设施之一,它负责输送电能,为各个领域的生产和生活提供必要的电力供应。

在电力网的运行过程中,无功补偿技术是一项重要的技术手段,它可以提高电力系统的功率因数,保证电力网络的安全运行。

无功补偿技术的基本原理是通过在电网中接入无功补偿装置,将容性或电感性无功功率引入系统,以抵消电网中的感性或容性无功功率,从而达到无功功率平衡的目的。

常见的无功补偿设备有电容器组和静止无功补偿装置(SVC)等。

电容器组是通过串联接入电网并输入无功功率,以提高功率因数。

而SVC则是一种通过控制调节电压的方式来实现无功补偿的装置。

无功补偿技术的应用可以提供如下的几个方面的益处。

首先,无功补偿技术可以提高电力系统的功率因数,减少系统中的无功损耗,提高电网的效率。

其次,无功补偿技术可以改善电网的电压质量,保证电力供应的稳定性。

再次,无功补偿设备的应用可以减少电压波动和电流谐波的发生,提高电网的可靠性和稳定性。

最后,无功补偿技术可以提高电网的传输能力,减少因为无功功率不平衡引起的电网损耗。

然而,无功补偿技术的应用也存在一些安全运行的问题需要解决。

首先,无功补偿设备的投入和退出需要严格的控制和调整,以免引起电网的无功势矩不平衡,从而导致电压的波动和电网的不稳定性。

其次,无功补偿设备的运行需要保证设备的可靠性和稳定性,以确保其能够持续地提供无功功率的补偿。

此外,无功补偿设备还需要具备较强的抗干扰能力,以免被周围环境的变化和干扰所影响。

为了保证电力网的无功补偿技术的安全运行,需要采取一系列的措施。

首先,需要建立科学的无功补偿设备的选型和配置方法,以确保系统的稳定性和可靠性。

其次,需要完善无功补偿设备的保护控制系统,以便能够及时对无功补偿设备进行监测和控制。

同时,还需要建立相应的监测和维护机制,对无功补偿设备进行定期的检测和维护,以确保其良好的运行状态。

此外,还需要进行无功补偿设备的应急预案和演练,以应对可能出现的突发情况。

浅谈低压配电网中对无功补偿方式的应用及优化

浅谈低压配电网中对无功补偿方式的应用及优化

并分析负荷波动 同步时差。 根据 “ / 法则 , 23 模拟为一条主线的配电网可 以确定数学意义上的2 3 / 位置作为最佳装置地点 , 而等效负荷2 3 / 的有功损 耗即为优化配置的最终效果。 若网路简化结果为双叉线路, 则应分别对分叉 主线进行优化 , 最后通过等效转换公式完成系统总体最优配置方案。 综上所述 , 低压配电网络中对输配线路的无功补偿能够起到相当显著 的降损 稳压 效果 , 其是 对 补偿方 式 进行优 化 整合 之后 , 尤 可以选 取 科学 的设 置 安装地 点 , 计算 出最 优 的负荷 损 耗 降低效 率 以及 无功 功率 改 善 因数 。 于 基 低压配电系统网络的错综复杂, 可以合理借鉴高 中压配电网的无功补偿办 法, 尽量简化线路结构 , 熟练地运用 “/ 法则” 23 并将其有效结合在配置方
三 、 低压 配 电 线路 无 功 补 偿 的最 优 配 置
低压配电网无功补偿配置需要确定两点, 一是装置的安装位置 , 二是 补偿容量 , 对这两个参量的最佳组合即为低压配 电网无功补偿的最优配置。 对低压配电网络系统进行无功补偿优化配置时, 首先要选择某一方向
上 负荷量 最 大 、 离最 长 的线 路 , 以将 其 默认 为 主 线 , 距 可 损耗 占用 较低 的 支
我国经济建设水平逐渐提高, 低压配电网路中的配 电变压器面临着 日益提高 的供电压力 , 越来越多的负荷量明显地加剧了输电线路的损耗和供电质量的 恶化。 因此 , 在低压配 电网中普及无功补偿方式, 并选取科学合理的优化组 合, 能够有效地提高供电系统的功率, 稳定配电网的正常运行 。

办法或将几种方式进行有机结合, 合理应用 。
案 中。
参 考文 献 [ 】 李征 光. 1 中低压 配 电网的无功 补偿 优 化 [] 农村 电气 化, 0 () J. 2 69. 0

浅谈当前我国电网变电站中的无功补偿技术改进

浅谈当前我国电网变电站中的无功补偿技术改进
变 电 站 的 整 个 输 电 系 统 和 输 电 能 力 都 进 行 了提 高。 下 面 本 文 就 对
当前我 国电 网变 电站 中的无 功补 偿技术 的改进进行 简要 分析 。
在2 0世纪 6 0年 代后 期 ,电抗 器 已经 发 展 到了高 潮阶段 ,紧接着就有了一种新型的 电 抗器产 生了,它就是磁饱和 电抗器。它的工作 原理 是利用内部的电感可调节性质 以及 电流 的 可控制性 来对 无功 电流进行控制的 ,这也就对 它 的响应速度快优点提供了依据。但 同时该类 电抗器 也存在着很多缺点 ,例如造价高 ,内部 的铁芯在工作时会产生较大的振动和 噪声 ,使 得 损耗 率不断增高 , 而且也不适用于动态补偿 。 因 此 ,在 实 际 的 电网 变 电站 中 ,对 饱 和 电抗 器 的 应 用 比较 少 ,它 只 适 用 于 高 压 输 电线 路 。
P o w e r E l e c t r o n i c s● 电力电子
浅谈 当前我国电网变电站中的无功补偿技术 改进
文/ 李 勇
在 我 国 电 力 技 术 不 断 发 展 的 今 天,无 功补 偿技 术 已经成 为 了
实现 电力 系统 的正 常运 行所 必需 的 ,而在 现 代 的 变电站 中,也 大 量 的 使 用 了无 功 补 偿 技 术 ,使 得
1 . 4 S V C 阶 段
的改善了。 2 . 2静态无功发 生器的发展 受到制 约
【关键词 】无功补偿技 术 静止无功补偿 装置
静 止 无功发 生 器
从静 止无 功补 偿 的装置性 能来 看 ,静 止 无功发生器的性能要 比静止无功补偿装置的性 能高 ,并且 同时它的工作原理也与传统的静止 无 功 补 偿 装 置 有 所 区 别 ,它 是 通 过 自 己更 换 相 变流 电路 ,然后在利用 电抗器或者是与 电网的 并联 ,让其交流侧 电流受到控制 ,进而让 电路 得到 了满足的无功 电流 。该装置对 电网变 电站 中的各种环境都适用。 但是 , 在 当今的 电网中, 电力 电子技术 的发展水平较低 ,使得静态无功 发生器仍处在研究阶段 ,发展较慢 。

浅谈电网无功功率补偿

浅谈电网无功功率补偿
磁通 而需要 的 电功率称 为无功功 率 ,因 此 ,所谓 的 “ 无功 ”并不是 “ 用” 的 无 电功率 ,只不过 它的功 率并 不转 化为 机
械 能 、热能 而 已 ;
功 率 因 数 的 提 高 , 能 减 少 线 路 损耗 及 变压 器的 铜耗 。 设 R 为 线 路 电 阻 , △ P1为 原 线 路 损 耗 , A P2 为功 率 因数 提 高 后 线 路 损 耗 , 则 线 损 减 少
电网 ; 无功 功率 补 偿
数 以 分 别不 超 出 0. 5 9 、0 9 、0 9 .4 .2 为 宜 , 因 为超 过 此 值 ,电 费 并 没 有 减 少 , 相 反 初 次 设 备 增 加 , 是 不 经 济
的 。
许 多 用 电设 备 均 是 根 据 电磁 感 应
3. 降 低 系统 的 能耗 2
I2 2)
在 功 率 三 角形 中 ,有 功 功率 P 与
比 原 来 损 失 减 少 的 百 分 数 为
( / A P1 × l 0 AP ) 0 %=l一(2 I/ I )7 0 % 12 l 0
视 在功 率 S的 比值 ,称 为功 率 因数 C S 2 O 无功功 率补偿 的种 类 中,其 计算 公式 为 : O = / = / CS P S P 2 1 集 中补 偿 、 在 高 低 压 变 电 所 内 设 置 若 干 组 电 容 器 ,电 容 器 接 在 母 线 上 ,补 偿 供 电范 围 内的无 功功率 。 2.2 组 合 就 地 补 偿 ( 散 就 地 分 补 偿 ) 容 器 接 在 高 压 配 电 装 置 或 动 电
力 箱 的 母 线 上 , 对 附 近 的 电 动 机 进 行 无功 补 偿。
2. 单 独就 地 补 偿 3

配电网无功补偿的若干问题探讨

配电网无功补偿的若干问题探讨

工业技术:掣竺:塑型;垡颦鋈呈翼配电网无功补偿的若干问题探讨潘有萍(重庆市电力公司江北供电局。

重庆401147)摘要:随着我国电力工业的迅猛壮大,电网逐步扩张。

电力负荷增长很快,电压等级越来越高,电网、发电厂以及单机容量也越来越大.电网覆盖的地理面积在不断扩大。

但是,由于地理环境、燃料运输、水资源及经济发展规模等诸多因素的影响,致使电源(发电厂)分布不均衡,要保证系统的稳定和优良的电能质量,就丛须解决远距离输电、电压调节及无I.功补偿等问题。

解决好无功补偿问题.具有十分重要的意义d 关键词:配电网;无功补偿;平衡l无功功率平衡维持电力系统电压的稳定性,应使电力系统中的无功功率保持平衡,即系统中的无功电源可发出的无功功率应大于或等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。

系统中无功功率的平衡关系式如下:“()—?l d_Q I=Qr式中Q gc一电源发出的无功功率之和:Q l d.无功负荷之和;Q l一网络中的无功损耗之和;Q卜系统可提供的备用无功功率。

Q r-,o,表示系统中无功功率町以平衡而且有适当的备用;Qr<O,表示系统中无功功率不足,此时,为保证系统的运行电压水平,就应考虑加设无功补偿装置。

Q gc包括全部发电机发出的无功功率Q g 和各种无功补偿装置提供的无功功率Q c,即Q g口-Q g+Qc’1.1补偿容量不足时的无功功率平衡进行系统尤功功字平衡的前提是保持系统的电压水平正常。

否则.系统的电压质量就得不到保证。

在图1所示的系统无功功牢负荷的静态电压特性曲线中,在正常情况下.系统无功功率电源所提供的无功功率Q gc n。

由无功功率平衡的条件Q gc n_Q l d—Q I--0决定的电压为un,设此电压对应于系统正常的电压水平:但假如系统无功功牢电源提供的无功功率仅为Q gc(Q gc< Q G C N).此时虽然系统中的无功功率也能平衡.但平衡条件所决定的电压水平为u.而u显然低于U N。

无功补偿器的选择与设计

无功补偿器的选择与设计

无功补偿器的选择与设计无功补偿器是一种用于改善电力系统功率因数的装置,它能够有效地减少电网中的无功功率,并提高电力系统的效率和稳定性。

在现代电力系统中,无功补偿器的选择与设计是非常重要的一环,本文将探讨无功补偿器的选择与设计的相关要点。

一、无功补偿器的选择1. 系统功率因数的分析在选择无功补偿器之前,首先要对电力系统的功率因数进行分析。

通过对电网的运行情况和负荷特性进行评估,确定是否存在功率因数偏低的情况。

如果系统的功率因数较低,就需要考虑安装无功补偿器来提高系统的功率因数。

2. 无功补偿器的类型选择根据电力系统的需求,可以选择静态无功补偿器或者动态无功补偿器。

静态无功补偿器主要通过电容器或电抗器来补偿无功功率,适用于负荷较为稳定的情况。

而动态无功补偿器则是通过电力电子器件实现无功功率的补偿,适用于负荷变化较大的情况。

3. 无功补偿容量的计算在选择无功补偿器时,还需要计算出所需的无功补偿容量。

根据电力系统的功率因数和负荷特性,可以使用相关的计算方法来确定所需的无功补偿容量。

一般来说,无功补偿容量应该能够满足系统的无功功率需求,并有一定的预留余量。

4. 无功补偿器的性能指标除了无功补偿容量外,还应该考虑无功补偿器的其他性能指标,如稳定性、响应时间、损耗等。

这些指标会影响无功补偿器的工作效果和可靠性,需与实际需求相匹配。

二、无功补偿器的设计1. 无功补偿器的接线方案在进行无功补偿器的设计时,首先需要确定无功补偿器的接线方案。

根据电力系统的拓扑结构和负荷分布情况,选择合适的接线方案,以充分发挥无功补偿器的作用。

接线方案的选择应该考虑电压降、电流分布和灵活性等因素。

2. 无功补偿器的电容器或电抗器选择对于静态无功补偿器,需要选择合适的电容器或电抗器进行补偿。

根据系统的需求和特点,选择容量合适、质量可靠、损耗低的电容器或电抗器。

同时要考虑电容器或电抗器的并联组成、散热措施等因素。

3. 无功补偿器的控制策略对于动态无功补偿器,需要设计合理的控制策略。

浅谈电网的无功补偿与电压调整

浅谈电网的无功补偿与电压调整

浅谈电网的无功补偿与电压调整电网的无功补偿与电压调整在电力系统中起着非常重要的作用。

无功功率是指在交流电路中,既不做功也不产生热量的电能。

它是一种必须存在于交流电路中的功率,它的存在使得交流电路的电压和电流存在相位差。

而无功功率补偿则是通过无功功率补偿装置对电网中的无功功率进行调整,以维持电网的稳定运行。

对于电能系统来说,为了使系统能够正常稳定运行,需要保持电网中的功率平衡,即有功功率和无功功率的平衡。

而无功功率的产生和补偿在电网中具有重要的地位。

无功功率主要是由感性负载和容性负载所引起的,感性负载使得电网中存在导致电压下降的无功功率,而容性负载则使得电网中存在导致电压升高的无功功率。

对于电网来说需要通过无功功率补偿来对电网中的无功功率进行控制,以保持电网的电压稳定和功率平衡。

无功功率在电力系统中的作用非常重要,它直接关系到电力系统的供电质量和稳定性。

在电力系统中,无功功率补偿主要有两种方式,即静态无功功率补偿和动态无功功率补偿。

静态无功功率补偿是通过静止补偿设备(如无功功率补偿电容器、电感器等)来对电网中的无功功率进行补偿,从而改善电网的功率因数和电压质量。

而动态无功功率补偿则是通过动态稳态补偿设备(如静止无功功率补偿装置、电力电子器件等)来对电网中的无功功率进行动态调节,从而对电网中的无功功率进行精确调节,以保持电网的稳定运行。

对于电力系统来说,电压的稳定性是电力系统正常运行的关键指标之一。

当电网中出现大的无功功率波动或负载变化时,往往会导致电网中的电压下降或者电压上升,从而引起电网中的电压质量下降,甚至导致电力系统的不稳定运行。

由于大部分电力负载是动态变化的,在电力系统中不可避免地会出现无功功率的变化,因此需要通过无功功率补偿来对电网中的无功功率进行调节,以保持电网中的电压稳定。

电网的无功补偿与电压调整在电力系统中具有非常重要的作用。

通过对电网中的无功功率进行补偿,可以有效地提高电网的电压稳定性和功率平衡,保障电力系统的正常运行。

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电网无功补偿措施的选择探讨
摘要:近年来,随着电网的进一步完善,工农业生产用电规模不断扩大,用电量的日益增长和用电结构的变化,使得电力供需矛盾越来越突出。

电力的供不应求迫使人们在降损节能上多做文章,因此,人们根据电力网的运行特点,从无功传输过程消耗有功的角度,推行了无功补偿。

关键词:无功补偿措施选择
众所周知,电力网在运行时,电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提,它为电能的输送、转换创造了条件。

没有它,变压器就不能变压与输送电能,没有它,电动机的旋转磁场就建立不起来,电动机就无法转动。

但是,长距离输送无功电力,又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低,这不仅影响电力网的安全运行,而且也影响产品的质量。

因此,如何减少无功电力的长距离输送,已成为电力部门和用电必不可少的课题。

为此,我们根据用电设备消耗无功的多少,在负荷较集中、无功消耗较多的地点增设了无功电源点,使无功的需求量就地得到解决,这样不但减少了无功传输过程中造成的能量损耗和电压降落,而且提高了供用电双方的经济效益,可谓一举两得。

不过,虽然无功补偿能给企业和社会带来一定的效益,但补偿过程中还需要考虑很多,也就是说怎样进行补偿,才能收到最佳的效益呢?这就要求我们在补偿过程中必须遵守一定的原则,做到合理的补偿,才能收到事半功倍的效果。

1 无功补偿的原则
全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡,具体如下。

总体平衡与局部平衡相结合,既要满足全网的总无功平衡,又要满足分线、分站的无功平衡。

集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主,这就要求在负荷集中的地方进行补偿,既要在变电站进行大容量集中补偿,又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿,目的是做到无功就地平衡,减少其长距离输送。

高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主,这和分散补偿相辅相成。

降损与调压相结合,以降损为主,兼顾调压。

这是针对线路长,分支多,负荷分散,功率因数低的线路,这种线路最显著的特点是:负荷率低,线路损失大,若对此线路补偿,可明显提高线路的供电能力。

供电部门的无功补偿与用户补偿相结合,因为无功消耗大约60%在配电变压器中,其余的消耗在用户的用电设备中,若两者不能很好地配合,可能造成轻载或空载时过补偿,满负荷时欠补偿,使补偿失去了它的实际意义,得不到理想的效果。

2 根据补偿原则,确定无功补偿容量
按照上述的基本原则,根据无功在电力系统中的去向,确定几种主要的补偿方式及其容量。

变电站高压集中补偿:这种补偿是在变电站10(6)kV母线上集中装设高压并联电容器组,用以补偿主变的空载无功损耗和线路漏补的无功功率。

在农网上,除了大宗用户外,县局基本上采用这种补偿。

比如:容县各变电站在未进行人工补偿以前cosφ= 0.85,根据功率因数(0.85)调整电费标准,每月罚款为月总电费的2.5%,经过各站装设了电容器补偿后,平均cosφ=0.9,每月电费减少0.5%,一年下来,功率因数奖电费约为60万元,为企业增加了效益。

随线补偿:将电容器分散安装在高压配电线路上,主要补偿线路上的无功消耗,还可以提高线路末端电压,改善电压质量。

其补偿容量一般遵循"三分之二"原则,即补偿容量为无功负荷的三分之二,而电压降为△U = (PR + QX)/U e。

例1:一条10kV线路,长为5km,导线型号LGJ-70,其中R = 0.46Ω/km,X0= 0.411Ω/km,所带负荷200 + j150,在线路末端补偿Q C= 100kvar,求线路损耗和电压降。

①求线路上的损耗
补偿前:△P1= 3×I2R = 3×(2002 + 1502)/102×5×0.46 = 4313W。

补偿后:△P2= 3×I2R = 3×[2002 +(150 - 100)2]/102×5×0.46 = 2933W。

则一年少损失电量:△A = (△P1 - △P2)T×10-3= (4313 - 2933)×365×24×10-3 = 12089kWh。

②求电压降
补偿前:△U = (PR + QX)/U = (200×0.46×5 + 150×0.411×5)/10 = 77V。

补偿后:△U = (PR + QX)/U = [200×0.46×5 + (150 - 100)×0.411×5] /10 = 56V。

所以补偿后电压由9.923kV提高到9.944kV,改善了电压质量。

3 随器补偿
将电容器安装在配电变压器低压侧,主要补偿配电变压器的空载无功功率和漏磁无功功率。

一般情况下,农网配变负载率较低,轻载或空载时,无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,因此配变无功补偿容量不易超过其空载无功,否则,在配变接近空载时可能造成过补
偿,所以应按式Q b≤ I0%S e/100(其中:I0%是空载电流百分数,从手册中可查出,S e是变压器的额定容量),但对于用户的变压器补偿,因其负荷率高,补偿时应从提高变压器出力的角度考虑。

例2:容县良种场有一台变压器S e= 80kVA,cosφ= 0.8,带一抽水用电动机P e= 75kW,P = S e×cosφ = 80×0.8 = 64kW < 75kW,可见变压器处于超载运行,若提高cosφ的方法提高变压器出力,设拟增cosφ= 0.95,则P = 0.95×80 = 76kW > 75kW,由公式Q b= P×tgφ可知,应补偿无功Q b = 25kvar。

4 随电动机补偿
将电容器直接并联在电动机上,用以补偿电动机的无功消耗。

据运行统计,县级农网中约有60%的无功功率消耗在电动机上,因此,搞好电动机的无功补偿,使其无功就地平衡,既能减少配电线路的损耗,同时还可以提高电动机的出力。

一般对7.5kW以上电动机进行补偿时,确定容量应按Q C≤ 3U e I0。

另外,对于排灌所带机械负荷较大的电动机,补偿容量可适当加大,大于电动机的空载无功,但要小于额定无功负荷,即Q0≤ Q C≤ Q e。

例3:容县自来水公司,一条线路长1km,导线型号LGJ-70,其中R= 0.46Ω/km,
X0=0.411Ω/km,带一抽水用电动机P e = 95kW,实用负荷为100 + j60,由于长期超载,在电动机上补偿无功Q C = 30kvar,求补偿前后线路的损耗和电动机的出力。

视在功率S=(1002+602)1/2= 116.26kVA
①求线路上的损耗
补偿前:△P1= 3×I2R = (1002 + 602)/0.382×1×0.46 = 43.32kW。

补偿后:△P1= 3×I2R = [1002 + (60 - 30)2]/0.382×1×0.46 = 34.72kW。

△P1- △P2= 43.32 - 34.72 = 8.6 kW,则一年少损失电量8.6×24×365 = 75336KWh。

②求电动机出力
补偿前:P N = 95kW < 100kW,电动机处于超载运行。

补偿后:P N = 112kW > 95kW,电动机运行正常,提高了电动机的出力。

5 低压集中补偿
在低压母线上装设自动投切的并联电容器成套装置主要补偿变压器本身及以上输电线路的无功功率损耗,而在配电线路上产生的损耗并未减少,因此,补偿不宜过大,否则变压器轻载或空载运行时,将造成过补偿,补偿容量应以变压器额定容量的30%~40%确定,即:Q b= (0.3 - 0.4)S N,或从提高功率因数的角度考虑Q b= P(tgφ1- tgφ2),其中tgφ1、tgφ2是补偿前后功率因数角的正切值。

6 补偿位置的确定
上述介绍了不同目的的补偿各不相同,但补偿位置在哪最合理呢?一般我们考虑把并联电容器安置在负荷较集中的地方或无功消耗严重的设备周围。

7 补偿后带来的效益
从提高功率因数上,还是以容县电力局为例,功率因数由0.8提高到0.9左右,月电费罚3.7万元,到奖2.5万元,赢利7.2万元,给带来经济效益。

从电压质量上来说,如例1,末端电压由9.92kV提高到9.94kV,保证了产品质量,给用户带来了直接经济效益。

从降损节能上来说,降低了电能损耗,减少了电费的支出,同样给用户带来经济效益。

如例3,年节能7.533万kWh,按电价0.5857元/kWh,年节约电费7.5336×0.5857=4.4万元。

从提高变压器的处理上来说,由于减少了无功电流,所以提高了变压器的出力。

如例2,良种场若不是进行无功补偿,变压器长期处于超载运行,会因长期过热而烧坏变压器,而新安装一台变压器(100kVA),需投资1.3万元,但经过补偿,只需要投资近1000元就解决了变压器超载运行的,给良种场增创了1.2万元的经济效益。

总之,无功补偿不仅能改善农网功率因数和电压质量,而且可以使无功负荷就地平衡,提高农网的经济运行水平,同时降低电费支出,减轻工农业生产的负担,所以进行无功补偿是利国利民的好事,我们应下决心去抓,真正让用户得到实惠。

文献:
1.《电压电流频率和电能质量国家标准应用手册》林海雪电力出版社 2001
2.《电力系统高次谐波》吕润馀中国电力出版社 1998
3.《电力系统电压》马维新中国电力出版社 1998。

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