10KV无功功率补偿装置毕业设计
10kV配电网无功补偿兼滤波装置设计
随着近些年来 国民经济的高速发展 以及用电高峰的飞速增
长， 人们对供 电的可靠性 和质量提 出了更高更严 的要求 。 由于夏 季 负荷 的不断增 加， 电力系统 的网络结构 和电源分布持 续地 发 生着 改变， 可能造成 无功不足 、 降低电压水平， 直接 影响到电力
系统 向电力用 户提供 的电能质量 ， 这 在与用户直 接相关 的配电
网中显得十分重要 。 ｌ 】 因此， 对配电网进行无 功补 偿， 在 降低电 网的损耗 、 改善用户的电能质量等方面具有重要意义 。 然而， 在 对配 电网进行 无功补偿 的同时， 使用 的非线性补偿 设备会产 生 谐波 问题 。 谐波会直接影 响变压器 、 通信设备 、 继电保护装 置等
总第２ ７ ０ 期
Ｄ Ｏ Ｉ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ １ ． １ １ ３
电力技 术探 讨
１ Ｏ ｋ Ｖ 配 电网无功补偿兼滤波装置设计
李 晨
摘要 ： 对配电网进行合理 的无功补 偿， 能够有效地 维持 电压 水平， 对 电网的安全、 经济运行有着极 为重要 的作用。 根 据配电网规模 巨大、负荷密集分布、日负荷变化大等特点， 比较 了配电网的几种无功补偿方案。由于在配电网进行无功补偿过程中使 用的非线性元件会
ｉ ＝ １
一
其 中， ｋ 为补偿 系数 （ ０ ． ９ ５ 一 Ｏ ． ９ ８ ） ； 沩 线 路段 号； Ｄ 为补偿点 位置 ； ， 力 为 第ｉ 台变压器 的励 磁 电流 ； 为系统 电压； 厶为第ｆ 段 线路的负荷 电流 ， 五为 线 路的感抗。 变 电所 配 出的各 条线 路 ， 经 补偿后 所剩 下的面积 （ 由电源 提供 的无 功功率 ） 统一 由安装在变 电所 １ ０ ｋ Ｖ 母 线上 的电容器 组
10kV配电线路无功自动补偿装置的设计与安装分析
10kV配电线路无功自动补偿装置的设计与安装分析发布时间：2022-11-11T01:09:31.565Z 来源：《科学与技术》2022年14期7月作者：王瑞军[导读] 10kV配电线路作为电力能源系统的重要组成部分，结合无功自动补偿装置使用将对维持电网的整体安全性以及稳定性起到促进作用王瑞军内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特市武川供电分公司内蒙古呼和浩特市 010010摘要：10kV配电线路作为电力能源系统的重要组成部分，结合无功自动补偿装置使用将对维持电网的整体安全性以及稳定性起到促进作用。
基于此，本文以10kV配电线路无功自动补偿装置为例，对其进行概念陈述，并从方案设计、设备安装两方面进行重点论述，完善设计及安装流程，以期提升电网运行安全性，降低运行损耗，保证供电质量。
关键词：10kV配电线路；无功自动补偿装置；设计与安装引言：10kV配电线路是保障电能有序传输的重要部分，具有供电线路长、损耗大、分布广、负荷大等缺点，虽然当前相关单位已经开始采用无功自动补偿的方式增加电力的有效使用率，但是在实际运行过程中仍旧极易出现故障。
因此，相关部门需要重视10kV配电线路无功自动补偿装置的设计与安装工作，实现节能调压作用，减少电能的损耗。
一、10kV配电线路无功自动补偿装置概述无功自动补偿对于10kV配电线路的有序运作起着至关重要的作用，同步调相机、并联电容器、有载调压变压器等均属于常见的无功自动补偿装置。
其中，同步调相机可以依照配电线路的无功功率大小控制整个配电线路的运行状况。
从实际的工作流程进行分析可知，当10kV配电线路无用功率不够高时，则同步调相机可充当电源，为配电线路提供相应的无功功率，反之则会限制无功功率的增加，使其维持在较为正常的水准范围内。
并联电容器可对配电线路及用电客户进行补偿，具有安装简便、电能消耗小等优势[1]。
二、10kV配电线路无功自动补偿装置设计（一）确定无功自动补偿装置位置在确定无功自动补偿装置的位置时，首先可依照10kV配电线路的情况，将装置安装在线路负载的1/4-2/3处。
10kV电网无功补偿装置设计
10kV电网无功补偿装置设计摘要：在电网需求不断变化的背景下，必须主动对配电网结构进行改革优化，提高输电效率与用电稳定性。
通过对我国目前多数电力企业的配电工作分析可知，无功分布不均衡、无功补偿体系不健全、投运效率低、谐波问题严重等问题，直接或间接对配电网运行造成影响。
关键词：10kV电网；无功补偿装置；设计引言在能源紧张的今天，一个发电企业如何合理的利用能源，降低能耗，对发电企业发展具有十分重要的意义。
无功功率补偿技术通过减小线路与变压器的电压压差，从而减少电压扰动，以此来提高运行设备的电压安全程度。
同时，无功功率补偿技术能够帮助延缓设备衰老，从而提高用电的效率和质量，以保证消耗维持在一个低水平的阶段。
1配电网运行现状1.1电容补偿由于我国疆域广阔各个地区的地理环境差异较大，因此配电网运行时存在较大负荷波动，导致了整体电网运行稳定性较差。
目前我国很多城镇与乡村安装的配电系统，主要采取户外塔杆的安装工作模式，在配电网运行过程中，主要以电容器补偿模式为主。
在电容补偿工作开展时，主要是因为电容器可以提供稳定固定的无功公路，并且电容器设备的成本较低可以快速安装操作，提高了电网运行的整体安全性，因此我国配网系统中，主要利用电容器开展无功补偿工作。
1.2无功补偿静止无功发生器(SVG)设备可以对配电网谐波进行一定处理，并发挥出无功补偿的工作效果，部分电力企业在对谐波问题处理时，利用SVG设备替代了电容器，以提高电能运行效率与质量。
该谐波治理技术已经在国外得到普遍应用，我国的工业配网工作中合理的应用该设备，但是在基层乡镇配电网无功补偿工作开展时，仍旧采用电容器补偿工作方式。
210kV电网无功补偿装置设计策略2.1智能无功补偿技术2.1.1选取分析稳态补偿与快速跟踪补偿技术，两者相结合之后，可以大大提高工作效率，保证电力传输的稳定性，这是无功补偿技术在未来发展中的主要趋势。
从经济方面分析无功补偿技术，需要平衡技术成本以及实际效益，如果这两方面不平衡，可能会影响到企业的工作盈利，这样会影响到无功智能补偿技术在电力方面的应用，将其投入到实际工作中，考虑工作效果，可以提高功率因素，减少能源损耗。
毕业设计任务书10kV
毕业设计任务书（10kV）一、任务背景及研究意义电力系统是现代化社会的基础设施，其稳定性和可靠性对社会经济的发展有着重要的影响。
在电力系统中，配电网的作用不可或缺，10kV配电网作为城市和交通领域的主要配电方式，其运行稳定性对城市和交通的正常运行有着至关重要的作用。
因此，对10kV配电网的稳定性和可靠性进行研究和优化，将有助于提高城市和交通的运行安全性和经济效益。
二、任务目标本毕业设计的主要目标是研究10kV配电网的稳定性和可靠性，并提出相应的优化方案，以保证城市和交通的正常运行。
具体任务包括：1.收集10kV配电网的基本信息和运行数据，分析现有问题及其原因。
2.对10kV配电网的运行负荷和电压稳定性进行建模和仿真分析，找出其模型的优缺点，并提出改进方案。
3.分析10kV配电网的短路故障问题及其对运行的影响，提出相应的预防和处置方案。
4.针对当前10kV配电网的运行问题，研究优化方案，包括合理配置配电设备、优化供电质量等方面。
5.根据研究结果，撰写毕业论文及相关报告，为10kV配电网的优化管理提供决策参考。
三、任务计划及要求1.任务周期：本毕业设计为期三个月，具体时间为2022年3月1日至2022年6月1日。
2.任务计划：- 第一周：收集资料、初步构思任务方案；- 第二周至第四周：研究10kV配电网的运行问题及其原因；- 第五周至第八周：建立10kV配电网的模型并进行仿真分析；- 第九周至第十二周：研究10kV配电网的优化方案；- 第十三周至第十四周：撰写毕业论文及相关报告。
3.要求：- 研究结果需要具有可读性、可操作性、可复制性；- 毕业论文需要有清晰的结论、明确的创新点、合理的数据分析；- 实验数据需有科学性和可靠性。
四、预期结果通过本次毕业设计，预计可以达到以下预期结果：- 对10kV配电网的优化方案进行研究与提出，可为城市和交通的正常运行提供决策支持；- 就10kV配电网的稳定性和可靠性进行探讨，为电力系统研究提供新的思路和方法；- 撰写毕业论文及相关报告，为自身专业素质提高奠定基础。
10kV线路的无功优化补偿参数设计
目录摘要 (I)Abstract ................................................ I I 1绪论 (1)1.1本文研究的背景与意义 (1)1.2我国配电网无功功率的现状及国内外研究现状 (1)1.2.1我国配电网无功功率的现状 (1)1.2.2配电网无功优化补偿的发展 (2)1.3本文主要研究工作 (3)2 无功补偿和无功优化 (4)2.1无功补偿 (4)2.1.1无功补偿的基本概念 (4)2.1.2 无功补偿的基本原理 (4)2.2无功功率 (6)2.2.1正弦电路中的功率 (6)2.2.2功率因数 (7)2.3 无功优化概述 (8)2.3.1配电网无功补偿问题的提出 (8)2.3.2无功补偿的电路和向量图 (9)2.4 无功优化补偿的原则和类型 (10)2.4.1无功优化和补偿的原则 (10)2.5 电网无功优化，提高功率因数的意义 (10)2.5.1、加装无功补偿设备，改善电压质量 (10)2.5.2、加装无功补偿设备，提高输配电线路供电能力 (10)2.5.3、加装无功补偿设备，提高变压器的带负荷能力 (11)3 10KV电网的无功补偿前、后分析比较 (12)3.1 10kV线路的降损与无功补偿 (12)3.1.1无功补偿前的线路损耗分析 (12)3.1.2线路补偿后分析： (13)3.1.3线路无功补偿后的损耗降低率% ： (14)3.2实际线路无功补偿量及其安装位置的确定 (14)4 确定无功补偿容量的一般方法和手段 (16)4.1 10kV线路补偿方案简介 (16)4.1.1就地无功补偿方案 (16)4.1.2分散补偿方案 (16)4.1.3集中补偿方案 (17)4.1.4跟踪补偿方案 (17)4.2几种补偿方案的理论比较分析 (17)4.3几种补偿方式的经济技术比较 (19)4.3.1几种补偿方式的投入比较： (19)4.3.2几种补偿方式的经济技术比较： (20)4.3.3几种无功补偿方式的总结： (21)4.4无功补偿的主要手段 (21)4.4.1.同步调相机 (21)4.4.2.并联电容器 (22)4.4.3静止无功补偿器SVC (22)5 基于经典法的无功优化算法 (23)5.1确定最佳位置和最佳容量定理 (23)5.1.1确定最佳位置定理 (23)5.1.2确定最佳补偿容量定理 (23)5.2按网损和年运行费最小确定补偿容量 (24)5.2.1按网损最小确定补偿容量: (24)5.2.2按年运行费最小原则确定补偿容量： (25)5.3无功容量的合理分配 (25)5.3.1确定无功容量的分配原则 (25)5.3.2目标函数和约束条件 (26)5.3.3目标函数的转化 (26)5.4无功负荷均匀分布时补偿容量和补偿位置的确定 (27)5.4.1单点补偿 (28)5.4.2两点补偿 (29)5.5负荷沿线递增分布时补偿容量和位置的确定 (31)5.5.1单点补偿 (31)5.5.2两点补偿： (33)5.6无功负荷沿线递减分布时补偿容量和补偿位置的确定 (34)6配电线路上的各阶段的无功补偿 (37)6.1配电线路上的无功补偿 (37)6.2用户的无功补偿 (38)6.2.1 放射式开式网的最佳无功补偿 (38)6.2.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿 (39)6.3配电网无功优化控制对电压的影响 (40)6.3.1 无功功率与电压的关系 (40)6.3.2电压水平与无功平衡的关系 (40)6.3.3 配电网无功优化控制对电压的影响 (41)6.4配电网无功优化控制对有功损耗的影响 (42)6.4.1 无功功率与有功损耗的关系 (42)6.4.2 功率因数与有功损耗的关系 (42)6.4.3 配电网无功优化控制对有功损耗的影响 (43)7 配电网无功补偿遇到的问题 (45)7.1优化的问题 (45)7.2谐波的问题 (45)7.3无功功率倒送的问题 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 A (48)附录 B (51)10kV线路的无功优化补偿参数设计摘要配电网线损是电网损耗的主要组成部分。
10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用
10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用摘要：配电网线路损耗与电压波动会对电力系统的正常运行产生较大的影响，为了保证输电正常，提升电力管理水平，需要采取必要的无功补偿措施。
本文着重对10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用作一分析阐述。
关键词：10kV配电网；低压无功补偿装置；线路补偿10kV及以下的配电网供电线路会连接十几台或者更多的配电变压器，因而用户分散，变压器容量小，经常会出现无功大于有功的情况，很大程度上增加了线路损坏几率，如何选择补偿装置，提升电能质量也就显得极为重要。
一、10kV配电网中低压无功管理现状目前多数的供电企业都会采取变电站内无功集中补偿的方式进行配电网无功管理，然而这种补偿方式在10kV及以下的配电网中应用成效并不明显。
其管理方式的不足主要体现为以下三个方面：①主要通过变电站二次侧集中补偿，但是其无功补偿设备较旧、数量也有所不足，导致无功缺额依然较大；②无功补偿装置的配置不尽合理，没有有效解决配电线路线损及末端电压低的问题；③无功补偿装置自动化程度与实时监控能力均有待提升，无法很好的满足电力负荷季节性需求。
产生这种现状的原因主要有以下三方面：①现行的《功率因数调整电费方法》对10kV配电网中低压无功管理并没有给出明确的规定，导致设计过程中缺少无功补偿思维；②营业管理中缺少有效管理，没有对配网功率因数进行仔细的检查，造成了无功管理漏洞；③设备使用年限短，或可靠性不高，无法满足目前实际需求。
总的来说，当前的10kV配电网中低压无功管理仍存在一定的不足，难以满足地区发展对电网提出的更高层次的要求，加深认识、优化管理、寻求有效的新技术将是如今供电企业在无功管理上面临的新难题。
二、10kV配电网中低压无功补偿装置的设计1、系统设计概述在进行无功补偿控制器设置时，一方面要保证线路系统稳定，一方面要兼顾补偿效果，需要合理选择电容器组合，满足后期使用要求。
10kV线路无功优化智能系统是一种由DotNet技术开发，并通过C/S结构运行的智能化系统，优势就在于这种系统在客户端系统运行后可以对服务随时进行访问，并做到即时监控，实现在线补偿。
10kV线路的无功补偿方案设计
最佳方案
• 采用滤波补偿不仅可以滤除谐波，使谐 波流入电网，而且还可以补偿无功，提高 线路功率因数。而且线路供电半径大，造 成打压偏差过大，白天电压过低，晚上电 压太高，晚上基波电压较高非常容易引起 损坏用户及电பைடு நூலகம்表中的储能元件，造成家 用电器及电能表的烧毁。因此建议采用滤 波补偿装置，提高功率因数，稳定系统电 压，达到节能降损的目的并滤除电网波， 保护电器设备的安全。
无功补偿的概念
• 无功功率补偿：简称无功补偿，在电子供 电系统中起提高电网的功率因数的作用， 降低供电变压器及输送线路的损耗，提高 供电效率，改善供电环境。所以无功功率 补偿装置在电力供电系统中处在一个不可 缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿 装置，可以做到最大限度的减少网络的损 耗，使电网质量提高。反之，如选择或使 用不当，可能造成供电系统，电压波动， 谐波增大等诸多因素。
1OkV配电网存在的问题
• 上兰村上兰线的特点是:线路较长，负荷比 较重，线路末端电压较低，而且昼夜波动 较大。该线路功率因数偏低，造成大量的 线路损耗，而且谐波比较严重，对电器设 备的安全运行构成危害。该线路已出现部 分电能表烧毁现象，电能表内部0.47件 /30OVA的电容严重烧毁，谐波会引起该电 容及其旁边电阻严重发热，最终导致烧毁。
•
无功功率是建立交流电、磁场所需的 功率，在交流电力系统的设计和运行中， 无功功率是一个重要因素。对无功功率的 补偿研究是十分必要的，原因如下：1.由 于成本的增加，提高电力系统运行效率的 要求日益迫切。2.输电网络的扩展已经受 到限制。3.远距离输电要求解决稳定性及 电压控制问题。4.工业增长的需求和用户 电子设备的增多，对供电质量的要求越来 越高。5.直流输电系统的应用研究表明， 在换流器的交流侧应该进行无功控制。
毕业论文之农网10Kv配电线路无功补偿装置
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２功率因数的定义及意义
2．１功率因数的定义
在交流电路中,电压与电流之间的相位差（Φ)的余弦叫做功率因数，用 符号 cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即 功率因数的大小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡,电阻炉等电阻负荷的功率因数为 1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于 1.0功率因数是电力系统的一个重要的技术数据.功率因数是衡量电气设备效率 高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。
关键字:功率因数,无功补偿,
目 录
引 言
国家相关文件要求,电网无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”、以及“集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主”的原则。 根据该原则,我国农村电网开展了从变电站——10kV线路——低压的三级无功补偿的应用实践。
1.3
无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动，从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是*从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。单位:乏（ｖaｒ)或千乏(Kｖar)
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摘要：本文介绍了 10KV 变电所无功补偿装置，此装置应用电量传感器分三相采 集电压和功率因素，利用 S7-200 作为控制器，根据传统九区图中电压和无功两 个判别量对系统电压和无功实行综合调节，以保证电压在合格范围内，同时实现 无功基本平衡。在补偿方式上，选用了并联电容器补偿。并联电容器是一种提供 无功功率的非常经济的电力装置，并具有价格低廉、安装灵活、操作简单、运行 稳定、维护方便等优点。以晶闸管作为无触点投切开关，使用编码投切方式逐级 进行投切，实现对电容器的有效投切。S7-200 进行控制，通过检测电压和无功 功率，对多级电容器组进行分相投切，补偿效果快速准确、安全、洁净及易于控 制。 关键词：无功补偿 S7-200 九区图 并联电容器 分相投切
2 无功补偿原理及补偿控制策略.......................................................................11
2.1 无功补偿原理............................................................................................... 11 2.1.1 无功补偿的作用................................................................................ 11 2.1.2 无功补偿电容器容量选择方法........................................................ 13
附录二.......................................................................................................................... 63
第 1 页 共 77 页
基于 S7-200 的 10kV 变电所无功综合控制设计
参考文献..................................................................................................................... 48
附录一.......................................................................................................................... 49
毕业设计（论文）
题目 基于 S7-200 的 10KV 变电所无功综合控制设计
学生姓名 专业 指导教师 评阅教师
学号 班级
完成日期
年月 日
目录
摘要.................................................................................................................................1
2.2 并联电容器补偿........................................................................................... 13 2.3 电容器的接线方式....................................................................................... 15 2.4 并联补偿电容器的配置原则....................................................................... 16 2.5 电容器组的投切对系统电压和无功的影响............................................... 17 2.6 无功补偿的控制策略................................................................................... 18
3.3.1 控制器的选型.................................................................................... 24 3.3.2 有载调压变压器的选型.................................................................... 24 3.3.3 功率因数传感器的选型.................................................................... 26 3.3.4 三相电压传感器的选型.................................................................... 27 3.3.5 电容器的选型.................................................................................... 27
1.1 无功补偿的目的及意义................................................................................. 3 1.2 常规补偿装置存在问题及解决方法............................................................. 3 1.3 无功补偿的发展现状及发展趋势................................................................. 4
6 人机控制界面的设计......................................................................................... 42
6.1 基于 MCGS 的无功功率补偿的组态界面的设计......................................... 42
5 软件设计.................................................................................................................32
5.1 I/O 口的分配................................................................................................ 32 5.2 程序流程图................................................................................................... 35 5.3 程序设计....................................................................................................... 41
1.3.1 无功补偿的国内发展现状.................................................................. 6 1.3.2 无功补偿的国外发展现状.................................................................. 7 1.3.3 无功补偿的发展趋势.......................................................................... 7 1.4 S7-200 系列的应用领域................................................................................ 8 1.5 本文研究设计的主要内容........................................................................... 10
2.6.1 传统九区图法的概述及其优缺点的分析........................................ 18
3 系统技术参数及硬件选型................................................................................ 23
前言.................................................................................................................................2
1 绪论...ห้องสมุดไป่ตู้........................................................................................................................ 3