论低压配电网的无功补偿技术
浅析电力系统低压电网的无功补偿

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
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 。
一
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
10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法

10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法1. 引言1.1 介绍10kV配电网低压侧无功补偿的重要性和普遍存在的问题10kV配电网低压侧无功补偿是电力系统中非常重要的一个环节。
在电力系统中,由于电动机、变压器等设备的存在,会导致电网中产生大量的无功功率,使得电网中的功率因数下降,影响电网的稳定运行。
低压侧无功补偿是为了提高电网的功率因数,维护电网的稳定运行而设立的。
在10kV配电网中,低压侧无功补偿往往存在一些普遍问题。
最常见的问题包括:无功电流过大导致设备发热、设备寿命缩短;无功补偿容量不足导致电网功率因数仍然较低;无功补偿设备故障频繁导致停电等问题。
这些问题严重影响了电网的供电质量和稳定性,需要及时解决。
加强10kV配电网低压侧无功补偿的重要性不能被忽视。
只有合理规划和维护好无功补偿系统,才能确保电网的正常运行和稳定性。
通过对低压侧无功补偿系统的原理、常见问题及解决办法的深入了解,可以更好地指导实际工作中的操作和管理,从而提升电网的运行效率和可靠性。
2. 正文2.1 低压侧无功补偿的原理及作用低压侧无功补偿是指在10kV配电网系统中,通过接入无功补偿设备,来提高系统的功率因数,降低系统的无功功率,以改善系统的电能质量和稳定性。
其原理主要是通过调节无功功率的大小和方向,来使系统中的总功率因数达到设定值,提高系统的运行效率和质量。
1. 改善电网功率因数:通过补偿无功功率,使系统的功率因数接近1,减少因谐波而导致的能量损失和电力系统的稳定性问题。
2. 提高电能质量:降低电网中的电压损耗和电流谐波,减少线路和设备的过载,提高供电质量和可靠性。
3. 节约能源和降低成本:减少系统中的无功功率流动,减少输电损耗,节约能源的同时也减少了电力系统运行的成本。
低压侧无功补偿对于提高电网的运行效率、稳定性和经济性都具有重要作用。
合理选择和配置无功补偿设备,定期检查和维护设备,是保障电网正常运行和供电质量的关键措施。
低压配电系统中无功补偿技术的应用要点

4 结束语
农网建设是新农村建设的重 中之重 , 其建设发展规划工作必须与城 镇规划走一致路线。在建 设管理工作 中不仅要考虑到超前计划 , 而且还 要从 当地 的实际情况出发 , 简单举一个例 子: 必须保证供 电能力与线路 负载量相一致。保证 区域用 电高峰期的供 电顺畅。选择合理的接入 点和 接入方式, 实现 点 、 线、 面协调发展, 优 化 供 电结 构 。综 合 整 顿 部分 电路 传 输半径长、 负荷量大与损耗多等问题 , 加快老化陈旧设备 的改造工作。尽 量 实 现 农 网 配 电 主 线 的 环 网供 电体 系 , 方便 事故抢修与定期检修 , 尽 可 能地 做 到 缩 小 停 电 区域 。
补偿 , 以 此 来 使 电力 用 户 的功 率 因 数 得 以 提 高 , 最 终 实 现 减 少 无 功 功 率 和 降低 网损 的 目标 。
1 . 2 无ห้องสมุดไป่ตู้功 补 偿 的 方式
( 1 ) 根 据 电容 器 组 配 置 的 地 方 不 同 , 无 功 补 偿 可 以 分 为 集 中 补 偿 方 式、 分组补偿方式和就地补偿方式这三种 。集 中补偿方式主要是通过在 变配 电所 的入所高压母线上配置 电容器 , 来达到提高整个变配 电所 的功 率因数的 目的 , 与此 同时, 变 配电所的所有范 围内的网络无功 功率也将
但分家计数, 有 利于电工 工作 , 更有利于适 时适地做好用 电检测工作 , 为 实 现 电 网 自动 化提 供 综合 保 障 。针 对 用 电量 较 多 的用 户 , 电 力公 司 需 要 经常实行远程检测 , 并安装相应的负荷检测设备。
争取节约国家资金, 并争取当地政府 的配合 , 保 证项 目的顺利 实施 , 这里 的改造项 目必须严格做到既不能加重农民的负担, 又不能与当地经济发
浅析低压电网中的无功补偿

浅析低压电网中的无功补偿【摘要】无功补偿对电网系统有着重要的意义,对电网进行适当的无功补偿是提高电压质量的有效手段,通过对电网进行适当的无功补偿,可以稳定电网电压,提高功率因数和设备利用率,减小网络有功功率损耗,提高经常效益,从而达到降耗的目的。
本文简要介绍了低压电网中的无功补偿含义和重要意义,论述了低压电网中的无功补偿原理、方法,并阐述了对无功补偿装置的选择及应用。
【关键词】电网配置原则低压无功补偿技术应用1 引言随着我国民经济的不断发展,电力已成为国民生产生活中不可或缺的重要工具,合理用电、节约用电就显得尤为重要。
在我国的工业、农业和民用用电量大幅增加的用电负荷中,整流和变频设备所占的比例也在不断增加,这使得无功电流成为一大障碍,不仅增大供电系统的损耗,而且还可能引发通信系统的故障。
因此减少无功电流的损失成为诸多专家和学者面临的严峻挑战。
其实,无功并非无用之功,依靠它才能在电路的电感、电容元件中建立变化的电、磁场,从而建立电压,传递和转换有功功率,成为电力系统和用电设备正常运转所不可缺少的重要因素。
无功功率不足,会导致系统电压及功率因数降低,因而损坏用电设备,甚至会造成电压崩溃,使系统瓦解,从而造成大面积停电。
2 低压电网中的无功补偿含义及重要意义(1)低压电网中的无功补偿是对低压电网中的无功功率进行补偿的措施,旨在提高低压电网的功率因数,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善低压电网的供电环境。
所谓无功补偿是因为电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
低压电网中的无功补偿通过选择合适的补偿方法和补偿装置,可以最大限度的减少低压电网的损耗,使电网质量提高,减少电压波动和降低谐波,从而提高电压稳定性。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以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,由于减少了无功功率在电网中的流动,可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。
低压电力系统中无功补偿的方法、作用与效果分析

4 结语 通过 以上的分析计算可知 ,在配电网中实施无功补偿 , 能有效提高 功率因数 ,再对无功进行优化 ,的确是一项很好的节能技术措施。就前 述三种无功补偿的方法和两种无功功率补偿容量的选择方法 ,以及无功 . 补偿后的效果与影响 ,在实 际设计与工作 中 , 要通过具体性 的分析 , 将 无功补偿达到最佳效果 , 实现最大效益化。
参 考文 献
[] 1曹光祖 . 系统 的重视分散 和终端无 功补偿 [ . 应 J 电压电器,9 95 】 19 , . [] 2戴晓亮 . 功补偿 技术在配 电网 中的应用明. 无 电网技术, 9 , , 1 93. 9 26
Q= nng, 42 eK P(  ̄ ) t l )
式中 : (为年平均有功负荷 系数 ,一般取0 ~ . ;P 为企业有功 l n . 05 n 7 7 功率之和 ;t+. g ,意义同前 。t4 可根据企业负荷性质查手册 近似 g 、t4, g, 取值 ,也可用加权平均功率因数求得C 。 O S 总体说, 多负荷的集中补偿电容器安装觯 , 运行可 靠、利用率较高。
在现代用 电企业 中, 于数量众多 、 量大小不等的感 性设备连接 对 容 在 电力系统中时,电网传输功率除有功功率外 ,还需无功功率 。多数 自 然平均功率因数都在07 — . 之间 。企业消耗 电网的无功功率约 占消耗 . 08 0 5 有功功率的6 % 9 %。若想把功率 因数提高No 5 0 一0 . 左右 , 9 则无功消耗只 占有功消耗的3 % 0 左右 。这说明减少了电网无功功率的输人 , 就会给用 电企业带来显著的经济效益。
作 者简 介 : 梁 晶晶 ,女 ,18 年4 ,毕业 于安 徽理工大学 “ 91 月 电力 工程及 自动化 ”专
对低压配电网无功补偿的分析

I 叠
对低压配 电网无功补偿 的分析
徐 套
( 东深圳 龙 岗供 电局 广 东 广 深圳 5 8O ) 1 10
[ 摘 要 ] 目前无 功补 尝主 要集 中在 高 中压 电网, 低压 电 网补 尝较 少, 而 以致低 压配 电 网的线 损较 大, 降低 了 电网运行 的经 济效 益和 电网质 量 。本 文主 要 针对低 压配 电网无功 补偿过程 中出现 的题提 出问题及解 决方 法, 以作为低压 配 电网无功补 偿的分析 , 依据 用 电设备的功 率因数, 可测算 输 电线路 的 电能损失, 通过 现场 技术 改造, 可使 于标 准要求 的功率 因数达 标, 实现节 电目的, 以此表 明低 压配 电网无功 补尝 的效 益显 著 。 [ 关键 词] 无功 补偿 低 压配 电网 功率 因数 中图分 类号 :M T7 文献 标识码 : A 文章 编号 :09 94 (0 99b 一 14O 10 1X2 0) () 00 l
() 1 总体 平衡 与局 部平 衡相 结合 , 以局 部 为主 。 () 2 电力部 门补偿 与用户 补偿相 结合 。 配 电网络 中, 在 用户 消耗 的无功 功
率约 r 0 ~6 , 5 O 其余 的无功 功率 消耗在 配 电网 中。因此 , 了减少 无功 为 功率在 网络中 的输送 , 要尽 可能地实现 就地补偿 , 就地平 衡, 以必须 由电力部 所
器 该类 设备缺 乏认识 , 投切条件 设定 一般 由厂家设 定 以后 就投入 运行, 可能造 成 定值 与 实际现 场不 符, 以在投运 以前, 所 一定要 做好 这方 面调试 与验 收 。
5无功 朴偿 的效益
() 1 提高设 备利用 率 对于原有 供电设备来 讲, 同样有功功 率下, 在 因功率因数 的提 高, 负荷 电流
低压配电网的无功补偿

2 3 减少 电网中的 电压 损 失 ,提 高 电压质 量 .
电网的安全、经济运行 ,这在与用户直接相关的配
在低 压 配 电 网中 ,线 路和 变 压器 的功率 损 耗 为 A P=R S U =R ( o , , P/ Ucs 假如 将 功率 因数 cs 提 高到 c s , o o 则线 路或 变压 器 的功率损 耗 可
降低 ,降损幅度 =1 (o / o p ) ,计算得 一 cs c s 2
维普资讯
1 4
甘
肃电力技源自术 低压配 电网的无功补偿
周燕莉
( 兰州电力技术学院 甘 肃省兰州市 7 04 ) 306
【 摘
要 】 配电网合理的无功补偿 ,能够有效地维持 系统的电压水平 ,降低 网损 ,提 高网络输送容量 ,减
少发 电费用,因此 , 无功补偿的合理配置和分布非常重要 。文章阐述了无功补偿对低压配 电网的重要性和
从 上式 可 见 , 电网 中 电压 损 失 的第 二部 分和 输
送 的无功 功率 Q成 正 比。在架 空线 路 中 ,当导线截 面积 较大 时 ,电抗 X要 比 电阻 R大 2 ~4倍 ,而变压 器绕 组 的电抗 比 电阻 大 5 1 ~ 0倍 。在此 种情 况下 ,
Q u 远大于P / / u ,成为电网电压损失的主要组
电 网中 显得 同样 重 要 。若 无 功 电源 容量 不足 ,系统 运 行 电压难 以保 证 ,低 功率 因数 的运 行 和 电压 的 降
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论低压配电网的无功补偿技术
发表时间:2017-01-19T17:11:44.097Z 来源:《电力设备》2016年第22期作者:赖炳文
[导读] 现代生活我们已经离不开“电”了,电是通过电网传送至我们每家每户的。
(广东电网公司佛山南海供电局广东佛山 528200)
摘要:现代生活我们已经离不开“电”了,电是通过电网传送至我们每家每户的,而无功补偿是电力系统中不可缺少的一种装置。
随着城乡电网改造的发展,电网的安全可靠性要求不断提高,供电环境有了很大的改善。
无功补偿技术作为低压电网的重要因素,在低压电网被广泛应用。
本文重点介绍低压配电网无功补偿方面的现状及办法。
关键词:无功功率无功补偿无功控制策略
一、无功功率的定义、无功补偿的作用及无功功率的产生
1、无功功率的定义:是建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率,无功功率不是无用功率,它的用处很大,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接足器不会吸合。
2、无功补偿的作用:无功补偿可以收到下列的效益:①提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率;②减少电力网络的有功损耗;③合理地控制电力系统的无功功率流动,从而提高电力系统的电压水平,改善电能质量,提高了电力系统的抗干扰能力;④在动态的无功补偿装置上,配置适当的调节器,可以改善电力系统的动态性能,提高输电线的输送能力和稳定性;⑤装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。
对电容器、电缆、电机、变压器等,还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。
3、无功功率如何产生:在低压配电网中,发电机在发有功功率的同时也发无功功率,它是主要的无功功率电源;运行中的输电线路,由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户(负荷)在需要有功功率的同时还需要无功功率,其大小和负荷的功率因数有关;由此可见,无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降落;由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值,所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大,并且引起电压降落的主要因素是无功功率的流动。
一般情况下,电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗,并且为了减少有功损失和电压降落,不希望大量的无功功率在网络中流动,所以在负荷中心需要加装无功功率电源,以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
二、低压电网无功补偿方面的现状
(1)投切开关多采用交流接触器
其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。
(2)采集单一信号,采用三相电容器,三相共补
这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载的地方,如农村工业开发区的工业用电。
多采用集中补偿和就地补偿,即随机补偿。
但对于当前的负载主要为居民用户,由于电源接入点不同和用电负荷不同,三相负荷很可能不平衡,各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
(3)无功控制策略
控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。
这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。
(4)无功功率存在缺额
低压配电网的负荷性质和其自身的特点决定了其无功功率缺额的存在,如电网中异步电动机的使用,季节用电和负荷分散等特点也导致无功功率存在缺额。
(5)缺乏对无功规划的重视
各的安装电容比例的情况不一样,没有实行功率因素考核的低压用户,差不多没有进行无功补偿。
三、低压电网无功补偿的解决办法
若要解决低压配电网无功补偿存在的问题,首先要做好低压电网无功补偿的规划,其次要选择合理的无功补偿方式。
低压电网无功补偿的办法要从多方面着手,以适应负荷类型的要求和用电负荷的需求,提高补偿精度,减少欠补偿和过补偿情况发生。
1、补偿方式
(1)低压电网无功补偿规划的总原则是全面规划、合理布局、分散补偿、就低平衡、这个原则的提出是出于降低电网损耗、提高供电能力的需要,也是电网进行无功补偿最主要的目的。
(2)固定补偿与动态补偿相结合
随着新技术,新设备的应用和发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。
(3)三相共补与分相补偿相结合
新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,导致控制开关跳闸情况频发,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大,目前还不能普及。
因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。
(4)稳态补偿与快速跟踪补偿相结合
稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。
主要是针对大型的钢铁冶金等企业,工艺复杂、用电量大、负载
变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。
2、采用先进的投切开关种类
(1)过零触发固态继电器
其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。
(2)机电一体化智能复合开关
该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。
目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。
(3)机电一体化智能型真空开关
该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化,是无功补偿设备的发展趋向。
3、采用智能型无功控制策略
采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切参考限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。
电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。
根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。
(1)科学的电压限制条件。
可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。
(2)可设置投切延时。
延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。
4、集成综合配电监测功能
综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。
它能随时为电网管理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和经济运行提供可靠的管理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。
主要功能如下:
1)实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 2)累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 3)查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。
一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现网络多机操作与数据共享。
5、集成电压监测功能
根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。
6、集成在线谐波监测功能
较好一点的监测终端采用DSP作为CPU,应用FFT快速傅立叶算法,可精确计算测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。
7、模块化结构
当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。
四、结束语
总之,在低压电网无功补偿中,要针对不同的无功功率,根据其原理选择不同的无功补偿方法和装置,有效地提高无功功率因素,减少电网输送和配电变压器的损耗,从而优化电网系统,提高电压质量和电能的利用率,推进社会和经济的发展。
随着社会科技的快速发展进步,高科技企业的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的管理、监控,提高供用电的安全可靠性,保证用户设备和配电网的安全运行,降低能量损耗。
在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。
参考文献
[1]熊森《农村电网的无功补偿和线路损耗》广东科技出版社
[2]王金丽《农村电网降损节能技术措施》农村电气化;2008年第08期;
[3]张磊冯端《县级低压配网无功补偿》农村电气化;2008年第06期;。