配电网无功补偿方案比较.doc
浅谈配电网无功补偿方式及应注意的问题

为主 。集 中补 偿实 现变压 器本 身的无 功损 耗 , 并相 应减少 变 电所 以上输 电线路 的无 功 电力 。 分散 补偿能 降低配 电 网络 的无 功损耗 , 实现 变 电所 以下 的配 电线 路 向负荷端输 送 的低线 损 。 在 中 、 压 配电 网应 以分散 补偿 为主 。 低 3 . 补偿 的方式 无功 无 功补 偿通 常采 用 的方 法 主要 有 以下 几 种。 31 .低压 就地无 功补偿 . 根 据用 电设 备无 功 的产 生 量将 单 台或 多 台低 压 电容 器组 并连用 电设备 ,通 过控制 、 保 护装 置 与电机 同时投切 。 源头上 转化 了无功 从 能 量 , 少 大量 的线 路 损耗 能 量 , 减 提高 配变 利 用率 , 降低 了视 在功 率 ; 功补 偿 与用 电设 备 无 同进 同退 ; 个 设备 、 单 占位 小 、 安装 容 易 , 实 真 有 效地减 少大量 的视在 功率 , 电( 节 节能 ) 效果 显 著 , 是 一次 性投 资 金额 较 大 , 自动补 偿 但 对 控 制器 的 响应 要 求高 ,不 易测 量 单机 节 电效
( )网路 总 体平 衡 与节 点 局部 平 衡相 结 1 合, 以局部 为主 。 () 2 电力部 门总体补偿 与用 户个 体补偿 相 结合 , 尽 可能地实 现就地 补偿 、 要 就地平衡 。 ( ) 压补 偿 与低 压 补偿 相 结合 , 3高 以低 压 补偿 为主 , 并做 到分 散补偿 、 互补 充 。 相 () 4 系统 的降损 与 调压 相 结合 , 以降 损 为 主, 兼顾调 压 。 Байду номын сангаас
控制 电容器 的投切 。 压集 中 、 低 分组补偿 , 能 仅 补偿 无功 能量 对 变压 器 的“ 流效 应 ” 起 的 涡 引 配变利 用率过 低 , 在一 定程度 上提 高配 变利用 率; 同时对 无 功能 量起 到 阻 隔作 用 , 防止 无 功 能量 闯入上一 级 电网造成 电压 的波动 , 降低 网 损。 低压 集 中无功补偿 , 企业投 资大 而收益 少 , 主要起 到 的是 对低 压侧无功 的 阻隔作用 , 上 对 游 电 网的贡 献大 , 会效 益 大 , 社 而企业 节 约 电 费 的收益非 常有 限。 33并联 电容器组 .. 并联 电容器 组直 接装在 变 电所 的 6 1 k ~0 V 中压 母线 上 的中压集 中无功补 偿方 式 : 当用户 远 离变 电所或在 供 电线 路 的末 端 , 户本 身又 用 处 于一定 的高压 负荷 时 , 能减 少对 电力 系统无 功消 耗 , 到一 定 的补 偿 作用 ; 偿装 置 根据 起 补 负荷 的大小 自动投切 , 而合 理地 提高 了用 户 从 的功 率 因数 , 对无 功 能量 起 到阻 隔作 用 , 止 防 无功 能量 闯入上一级 电 网造 成 电压 的波动 , 降 低 网损 , 保护 上游 电网 。 时便于运 行维护 , 同 社 会效 益巨大 。 4当前 配电 网无 功补偿 应注 意 的问题 . 随着 人们 对 配 网建设 的重 视和 无 功补 偿 技术 的发展 , 压侧无 功补偿 技术 在配 电系 统 低 中也开 始普及 。从静 态补偿 到动 态补偿 , 从有 触点补偿 到无触 点补偿 , 都取 得 了丰富 的运行 经验。 但是 , 在实践 过程 中也暴露 出一些 问题 , 必须 引起重 视 。 41 .补偿方 式问题 . 目前 很 多部 门无 功补 偿 的 出发 点还 放 在
配电网无功补偿技术解析

贮塑勉.配电网无功补偿技术解析吴东勋(珲春矿业集团供电分公司,吉林珲春133300)倩%要1在配电网进行无功补偿、提高功率因数和搞好无功平衡,是一项建设l圭的降损技术措施。
本文分析了四种配电网无功褂偿方式,认为应更多地考虑系统的特点将它们结合起采进行无功补偿。
目前,配电网的无功褂偿容量一般是根据供电部门给定的要求达到的功率爵数来确定的,而不是依据用户用电时实际的节能效益和电能质量最佳、支付电费最小的经济功率因数。
如何确定无功补偿设备的合理配置和分布,需寻找挫术E和经济上的最优方案。
崖撬阅配电网;无功补偿方式目前,集团公司各用电单位采取的无功补偿方式主要有变电站进行集中补偿,低压集中补偿方式,杆上补偿方式,用户终端分散补偿方式等多种方式,虽然达到了功率因数的要求,但达不到用户用电时实际的节能效益和电能质量最佳、支付电费最小的经济功率因数的目的,造成系统的无功分布不尽合理,甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。
1配电系统无功补偿方案1.1变电站进行集中补偿针对输电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等,主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗。
这些补偿装置—般连接在变电站的1O kV母线上,以补偿负荷的无功功率。
补偿电容分为固定补偿与自动补偿两部分。
因为有功负荷是变化的,其无功负荷也随之变化,但不论无功负荷如何变化,总可把它分为固定部分和变动部分,所以补偿电容应采取固定补偿与自动补偿相结合的方法,配置固定补偿电容以减:j搬资,配置自动补偿电容以满足补偿需要,f故N--者寿断页。
因此变电站集中补偿具有管理容易、维护方便等优点,但是这种方案对配电网的降损起不至忏}么作用。
12低压集中补偿方式目前国内较普遍采用的另外一种无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿,通常采用微初控制的低压并联电容器柜,容量在几十至几百千乏不等,根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。
8矿山配电网无功补偿及补偿优化分析

矿山配电网无功补偿及补偿优化分析1.无功补偿概述功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标,用电设备在消耗有功功率的同时,还需大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。
对于矿山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。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性电抗所消耗的无功功率,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,因此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。
无功补偿可以提高功率因数,是一项投资少,收效快的降损节能措施。
电网中常用的无功补偿方式包括:①在变电所母线集中安装并联电容器组;②在高低压配电线路中分散安装并联电容器组;③在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;④在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗减小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
确定无功补偿容量时,应注意以下两点:①在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的;②功率因数越高,每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
2.矿山供电线路损失分析矿山网和城网线路功率因数大都在0.65—0.85之间,非电业管理的企业用户,其内部10 kV配网功率因数在0.85左右;由于大部分380 V用电线路动力设备实际出力比额定容量小特性决定了其功率因数偏低,线损偏高。
380V电网功率因数偏低的主要原因是无功补偿设备集中在变电站lOkV侧,只对10 kV以上电网具有补偿作用,没有实现无功就地补偿,380V配网无功投入不足,缺乏可靠实用的无功补偿设备以及合理的补偿方式。
3.矿山无功补偿3.1矿山配电网无功补偿在提高用电自然功率因数的基础上,按有关标准设计和安装无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送。
配电网低压无功补偿方案探讨

21 0 0年第 1 期 1
科技 论坛
配 电 网低 压 无功补偿 方案探讨
勾 有 明
( 黑龙 江省 鹤 岗电 业局 , 龙 江 鹤 岗 14 0 ) 黑 5 10
摘 要: 针对配 电网中的无功补偿如何合理配置进行祥细地分析 , 采取措施使低压无功补偿得 到合理地配置 , 最大程度地减 少线路损耗。 关键词 : 低压无功补偿 ; 补偿容量 ; 补偿 箱; 功率因数
前言
1 S1 31 k ) = 5 VA C S 1 0. sn 1 0 6 O 中 = 8. i = .
Q= - 2 10 7 = 2 vr Q1 Q = 2 - 8 4 k a 3 为适应低 压网负荷 的变化 , - 3 将无功补偿箱 内电容器补偿容 量分 为 三级 , 根据负荷大小投切适 当容量 的电容器。 第一级 为固定级投入级 , 设 置固定 级的原 因是 : 低压 电网及用户有 固定的无功负荷 , 电变 压器 空 配 载负荷也是固定无功负荷 , 固定 电容量补偿固定无功负荷可简化补偿 用 箱 内部结构 , 降低造价、 提高运行可靠性。第二级 、 三级 为由控制器控 第 制经复合开关投入级, 在固定级补偿基础上根据低 压电网所缺无 功负荷 断续投入电容器。 根据上术方案, 拟定在纺矿线育民分 3#低压 台区装设无功补偿装 0 置 , 台区配电变压器容量为 2 0 V , 此 0 k A 功率因数为 0 9 如果将功率 因 . , 7 数补偿到 0 , . 经计算需 4 ka 低压无功补偿箱。 9 5 vr 资金测算 : 1 电容 器: ) 电容每千乏约 3 O元 , 总计约 :30元 l5 2 自动投切装置 : 7 5 ) 约 10元 3安装费及材料费 : 10 ) 约 5 0元 电网。 每~ 台无功补偿装置合计 : l 约 万元 因此 ,0 V公 网线路不需在 1k 1k 0 V线路上进行补偿 ,而只需 在公用 3 无功补偿的效益分析。 . 4 配电变压器低压 电网上实行无功补偿 。 加装 电容器实施无 功补偿后 , 由于减少了由该电力线 路输送 的无功 2 公用低压电网无功补偿的必要性 功率 , 因而功率 因数得到提高 。提高功率因数的意义 如下 : 目 , 前 公用配电变压器低压 电网仍是鹤岗市区中小用户 供电的主要 3 . 提高功率 因数 可减少功率损耗 。如果输 电线路导线 电阻为 R 则 .1 4 , 电源。一家一户的小型用 电负荷仍 占有相当比例 , 电方式 多为低供低 供 功率损耗为 : 计一户一表供电 , 由低压 电网接 电的用户约占到全市 区总用户数的 5 % 0 △P: I 3 2 O 0 1 pR U ̄o R× 0 = Z/ s中 以上。由于长期以来低压 电网没有无功补偿设施 , 中小用户不具备无功 式 中: 补偿 条件 , 加之用电量急剧增长 , 低功率 因数 电器如空调 、 冰箱 、 电崩 、 日 P 有 功 功 率 ,W ; 一 k 光灯等大量投入使用等原 因, 致使低压电网的功率 因数很低 。低压 电网 u 线电压 , 一 V; 的低功率 因数运行 , 是造成 1k 0 V公 网线路功率 因数低 的主要原因 。为 电力线路输送负荷的功率因数 了提 高 1k 0 V公 网线路及低压 网功率 因数 , 对市 区公用 低压 电网进行无 由上式可 以看 出, 在有功率一定 的情况下 ,oO越 低 , cs 功率损 耗越 功补偿显得尤为必要 。 大。 若线中原功率因数 为 0 , . 经补偿后功率 因数提高到 1 , 5 . 则补偿后线 0 3 公用 配电变压器低压 电网无功补偿方案 路损耗可减 少为原损耗的 2%。 5 31 在公用配电变压器低压压电网实施无功补偿是以台区配电变压器 . 3 . 提高功率因数可减少 电力线路的电压损失。 .2 4 所供低压网为补偿单元。 在每台配电变压器低压侧 出线 电杆上安装一台 3 . 提高功率因数可以提高设备利用率。 .3 4 一台容量为 S N的变压器 , 能 低压无功补偿箱 。 补偿箱箱体采用不锈钢钢板制作 , 有足够散热空间 , 有 够输 出的有功功率的最大值 为 P sS od。由此式可见 , mk= N cs P 越高 ,i s P k n 可靠接地。电网的电压 、 电流信号经采集后输入到补偿箱的控制器内进 就越 大, 变压器输出的有功电能就越多 。 也就是说 , 提高 cs oq , b后 变压器 行判断,并根据需要输出控制信号驱动复合开关 投切内部补偿 电容器 , 可接带更多的用电设 备。 完成补偿。 3 . 提高功率因数 可减小配 电变压器的铜损 。 .4 4 32 低压无 功补偿无功补偿容量 的配置 。低压无功补偿箱单 台容量 以 _ 4 结 论 配电变压器满载运行时功率因数 由 08补偿到 09时所 需电容器空量 为 . . 在配电网无功补偿合理配置及配置方案进行 了分析 , 并提 出了各种 补偿容量。经过计 算 2 0 3 5 V 5~ 1 K A配 电变压器需 6 k a 低压无功补偿 配 置方案 , 0 vr 并对低压无 功偿 容量进行分析计算 , 最后确定 了低压无功补 箱 , 0 20 V 1 ~0 k A配电变压器需 4 ka 低压无功补偿箱 。 6 5 vr 计算方法如下: 偿 的具体方案。
无功补偿自控方案在电力设计中的应用比较

终端, 由于用户 负荷小 , 波动大 , 点分 散 , 地 无人 管理 , 因 此 需开 发一种 新型低压 终端无 功补偿装 置 。 根 据补偿 控制 方式 的不 同又 可分为 : 电子式 自动控 制补偿 、 片机控制补 偿及 P C控制补偿 等多种 。电力 单 L
和 提高 供 电质量 , 长距 离 输 电 中提 高 输 电稳 定 性 和 在 输 电能 力 以及平 衡 三相 负载 的有 功 和无功 功 率 。 根 据补偿 安排方式 不 同 , 功 补偿 可 分 为 : 中补 无 集 偿 、 散 补偿 和 就 地 补偿 3种 … 。集 中补 偿 装 设 在企 分 业或 地方 总变 电所 6— 5k 3 V母 线 上 , 偿 装 置包 括 并 补 联 电容器 、 同步调 相机 、 止补偿 器等 , 静 目的是 改善输 电 网 的功 率 因数 、 高 终 端 变 电所 的 电压 及 补偿 主变 的 提 无功损耗。分散补偿装设在功率 因数较低 的车间或村 镇 电所 的高压 或低 压母 线 上 。这 种 方 式 与集 中补偿 有 相 同的 优 点 , 无 功 容 量 较 小 。分 散 补 偿 通 常 采 用 但 1 V户外并 联 电 容 器安 装 在 架 空 线 路 的杆 塔 上 或 另 0k 行 架杆 进行无 功补偿 , 以提 高配 电网 功率 因数 , 到降 达 损升压 目的。因其具有 投 资小 , 回收 陕 , 效率 高 , 补偿 便 于管 理 和 维 护 等优 点 , 用 于 功 率 因数 较 低 且 负荷 较 适
配电网无功优化及无功补偿技术

配电网无功优化及无功补偿技术摘要:无功电源如同有功电源一样,是保证电力系统的电压质量、降低网络损耗以及系统安全经济运行必不可少的重要组成部分。
网络元件及负载所需要的无功功率来源于网络中的某个地方,如果要网络所需的无功功率都由发电机提供并跨过各个电压等级系统长距离传输显然是不合理的,不符合科学规律也很难做。
科学合理的方法应该是在有无功功率需求的地方产生相适应的无功功率,即我们所说的无功补偿。
在电力系统中,解决好无功补偿问题,对提高系统电能质量、保证安全经济运行、降损节能等方面都有着极为重要的意义。
该文主要针对电力系统无功补偿的原则、方式、容量确定以及经济效益等做出论述和分析。
关键词:无功补偿方式容量效益1无功补偿的作用及无功补偿原则1.1电网中的无功电源1.1.1同步发电机同步发电机既是有功电功率电源,同样也是电网无功功率的来源,额定功率因数一般为0.8。
1.1.2同步调相机同步调相机是连接在电力系统中的同步电动机。
它的主要用途是产生无功功率,提高电力系统功率因数,提高电能质量和系统运行的稳定性。
1.1.3输电线路充电电容高压输电线路不仅产生电感,消耗无功,同时具有相线对地电容,产生无功。
1.1.4电容器静止电容器按照连接方式分为并联电容器补偿和串联电容补偿,采用电容器进行无功补偿是系统中广泛采用的一种方式。
1.2无功补偿的作用(1)在系统中三相负载不平衡的情况下(如电气化铁道等),应进行适当的无功补偿,这样可以平衡三项的负载。
(2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。
为了提高输电系统的稳定性和输电能力,输电线路应适当设置动态无功补偿装置;(3)提高电力系统及其负载的功率因数,降低设备容量,减少设备功率损耗;1.3配电网无功补偿的原则(1)无功补偿的方式有以下几种:高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主。
(2)无功补偿应合理布局,统一规划,分级补偿,就地平衡。
配电系统无功补偿方法分析
配电系统无功补偿方法分析发布时间:2021-10-14T03:44:23.215Z 来源:《当代电力文化》2021年19期作者:李刚[导读] 配电网功率因数的优化工作是非常重要的,在运行的过程当中可以利用无功补偿的方式进行运作。
李刚国网黑龙江虎林市电业局有限公司黑龙江虎林市 158499摘要:配电网功率因数的优化工作是非常重要的,在运行的过程当中可以利用无功补偿的方式进行运作。
这对于配电网的功率因数可以产生比较好的补偿性作用,当然也能够尽量地减少在运行的过程当中配电网容易产生的损耗。
本文主要探讨了无功补偿的方式以及配电网的相关内容,还分析了主要的原理。
对比了补偿的方法,从这些补偿的方式当中选择合理的方式,希望能够对这方面的工作有帮助。
关键词:配电系统;无功补偿;方法引言随着电气自动化水平的不断提升,无功补偿技术应运而生,这是一种创新型技术,对电气自动化设备运行电能消耗起到了很好的控制,同时还有效地保障了电气自动化设备的稳定运作和发挥。
无功补偿技术凭借着自身的特点和优势,被广泛应用在电气自动化领域内,推动着电气自动化的发展进程。
1影响功率因数的主要因素(1)在整个电力系统中对于无功功率需求较大的设备就是电感性设备。
这些设备主要以感应电炉、异步电动机为主,因此要想解决无功功率不足的问题不能够仅仅通过提高电力系统的无功功率供给来进行解决,因为这种解决方式将带来较大的资金消耗,违反了经济性原则,必须要对这些设备的运行状态以及相关特征进行透彻的研究与分析,然后再根据分析的结果来确定解决无功功率需求不足的问题。
通过对用电部门发布的调查数据报告进行分析可知异步电动机在工矿企业中所消耗的无功功率占到了70%;对于异步电动机而言,运行状态下如果没有与负载进行连接其内部的无功功率占总功率的百分比大概为70%。
因此解决异步电动机功率因素低的方法就是增加异步电动机的负载,企业的设备管理人员需要避免异步电动机长期处于空载状态。
10kv配电网无功补偿策略
10kv配电网的无功补偿策略探讨摘要:10kv配电网作为我国中低压配电网中至关重要的部分,在维持国家电力系统正常运行中发挥着关键作用,然而,近年来,由于配电网中各种现代化设备的大力应用,配电网中出现了较为严重的无功功率失衡状况,致使该配电网运行受到了严重的阻碍,开展有效的无功补偿工作迫在眉睫。
本文便是以10kv的配电网实施无功补偿作为主题,通过分析无功补偿的价值,谈论了无功补偿工作的几点策略。
关键词:10kv配电网;无功补偿;价值;策略中图分类号:tm421 文献标识码:a 文章编号:无功功率是维持10kv配电网中电压的稳定性以及电网持续健康运行的必要保证,一旦电网中的无功功率呈现出失衡的状况,势必会诱发电网电力能源应用效率的低下,或者是电网设备损害等问题,继而破坏到国家与人民的用电利益。
因此,新时期,电网技术维护人员必须积极地应对当前无功功率的失衡状况日益加剧的问题,正视无功补偿工作的重要意义,采取有效的方式与策略,努力推动无功补偿工作的顺利开展,以切实保证10kv配电网的健康运作。
一、10kv配电网中无功补偿工作的价值分析无功功率失衡问题是配电网运行中面临的较为常见的问题,若无功功率超出正常的状况,势必会造成配电网各负荷节点运行电压的降低,并增加系统的输送电流,继而使线损程度提升,降低电力能源的使用效率。
若无功功率不足,便会使系统运行的功率因素被迫降低,进而致使电压出现过大的波动,导致该系统的供电稳定性能受到威胁,不利于优化10kv配电网的综合供电服务工作。
因此,对10kv配电网实施无功补偿势在必行。
具体来讲,无功补偿的价值大致可以从以下几点内容来分析:1、提升电能使用效率10kv配电网运行状态中,配电变压器以及输电线路会不可避免地受到内部强烈电力磁场环境的影响,而难以做到传输中的电力能源百分之百向热能的转换,配网中各元件设备、线路的视在功率以及通行电流,会直接决定其转换出的热能的数量。
技术人员通过将无功补偿装置加设于10kv的配电网,实施对于各电容器的并联控制,可以充分地降低该输电线路以及各设备的通行电流值,继而实现有功功耗的大幅度减少,支持电能在最大程度上向热能的转换,从而可以有效提升电能的使用效率。
配电系统无功补偿方案探讨
配电系统无功补偿方案探讨摘要:选择合理的无功补偿方案,可以提高配电系统输送容量、降低无功损耗。
本文针对配电系统常用的无功补偿方案进行了技术对比,陈述了无功补偿的配置原则,对配电网无功补偿中遇到的问题提出自己的看法以及需要注意的问题,为低压配电系统无功补偿提供参考。
关键词:配电系统无功补偿配置原则解决方案配电系统中存在大量的感性负载,如异步电动机、交流电焊机、日光灯等设备,是无功功率的主要消耗者。
电力系统中无功潮流分布是否合理,不仅关系到供电电能的质量好坏,而且直接影响到电网运行的安全与经济性,这点在配电系统中显得尤为重要。
因此,解决好配电系统中无功补偿的问题,对电网的安全和降损节能有着重要意义。
1、常用无功补偿方案的分类(1)变电站集中补偿。
集中补偿多用在变电站,为分级平衡电力系统的无功,在变电站设置并联电容器、同步调相机、静止补偿器等集中补偿装置,用来提高终端变电所的电压及高压输电线路的无功损耗、改善输电网的功率因数,具有易于管理、方便维护等优点,缺点是对配电网的降压损耗作用非常有限。
(2)配电变低压补偿。
配电变低压补偿是目前应用最普遍的补偿方法。
由于用户的日负荷变化大,通常采用微机控制,跟踪负荷波动分组投切电容器补偿。
目的是提高专用变用户功率因数,实现无功就地平衡,降低配电网损耗和改善用户电能质量。
这种补偿方式虽利于保证用电质量,但当线路电压基准偏高或偏低时,无功投切量可能与实际需求相差甚远,会出现无功功率过补或欠补情况。
(3)低压配电线路补偿。
线路补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。
很多公用变压器没有低压补偿装置,需要变电站或发电厂承担,大量的无功沿线传输增加了配电系统的线损,需采用配电线路无功补偿。
因线路补偿远离变电站,存在保护难配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境限制等问题,所以线路的补偿点不宜过多,控制方式应从简,补偿容量也不宜过大,避免出现过补偿现象。
(4)用电设备分散补偿。
10KV配电线路无功补偿与降损损耗
浅析10KV配电线路无功补偿与降损损耗摘要:本文分析10kv配电线路无功补偿的意义及方法,确定了配电网无功补偿优化及降低损耗的最佳方法。
关键词:10kv配电线路;降低损耗中图分类号: tm421 文献标识码: a 文章编号:1、无功补偿的意义在电力系统中,由于电感、电容原件的存在,不仅系统中存在有功功率,而且存在着无功功率。
虽然无功功率本身并不消耗能量,它的能量只是在电源及负载之间进行传输交换,但是在这种能连交换的过程中会引起电能的损耗,并使电网的视在功率增大。
这将对系统产生以下一系列的负面影响:(1)电网总电流增加,从而会使电力系统中的元件,如变压器,电器设备、导线等容量增大,使用户内部的启动控制设备、测量仪表等规格、尺寸增大、因而使初期投资费用增大。
在传送同样的有功功率情况下,总电流的增大,使设备及线路的损耗增大,使线路及变压器的损耗增大。
(2)电网的无功容量不足,会造成负荷端的供电电压低,影响正常生产和生活用电;反之,无功容量过剩,会造成电网的运行电压过高,电压波动过大。
(3)降低了电网的功率因数造成大量的电能损耗。
当功率因数由0.8下降到0.6时,电能损耗将近提高了一倍。
2、无功补偿的原则和类型2.1无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:(1)确定线路无功补偿方案时应遵循全面规划、合理布局、分散补偿、就地平衡和集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主的原则,以提高功率因数、损耗最小、提高末端电压、年运行检修费用最小等为目标。
(2)配电网的无功补偿以配电变压器低压侧集中补偿为主, 以高压补偿为辅。
配电变压器的无功补偿装置容量可按变压器最大负载率为75% ,负荷自然功率因数为0.85考虑,补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95,或按照变压器容量的20%~40% 进行配置。
(3)配电线路上装设的并联电容器在线路最小负荷时不应向变电站倒送无功。
如配置容量过大则必需装设自动投切装置。
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配电网无功补偿方案比较
配电网无功补偿方案比较
摘要:无功补偿对电网的安全、优质、经济运行具有重要作用。配电网规
模巨大,负荷情况复杂,使用环境条件差,合理选择无功补偿方案和补偿
技术意义重大,补偿工程也有很多问题值得认真分析和思考。本文重点分
析、比较了配电网常用无功补偿方案的特点,由于无功补偿对电网安全、
优质、经济运行具有重要作用,因此无功补偿是电力部门和用户共同关注
的问题。合理选择无功补偿方案和补偿容量,能有效提高系统的电压稳定
性,保证电网的电压质量,提高发输电设备的利用率,降低有功网损和减
少发电费用。
我国配电网的规模巨大,因此配电网无功补偿对降损节能,改善电压质量
意义重大。本文结合当前人们关注的电网无功补偿问题,重点分析、比较
了配电网常用无功补偿方案特点。
[关键词]:配电网 无功补偿 补偿方案 无功优化
1 配电网无功补偿方案比较
配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、配电变低压补偿、配电线路固定
补偿和用电设备分散补偿。
1) 变电站集中补偿
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变电站集中补偿装置包括并联电容器、同步补偿器等,主要目的是平衡输
电网的无功功率,改善输电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电
压,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿装置一般
集中接在变电站10kv母线上,因此具有管理容易、维护方便等优点,但
这种补偿方案对10kv配电网的降损不起作用。
为实现变电站的电压/无功综合控制,通常采用并联电容器组和有载调压
抽头协调调节。但大量的实际应用表明,投切过于频繁会影响电容器开关
和分接头的使用寿命,增大运行维护工作量,通常在实际中要限制抽头调
节和电容器组操作次数。采用电力电子开关控制成本比较高、开关自身功
率损耗也很大,因此变电站高压电压/无功控制技术仍有待进一步改善和
研究。
鉴于变电站无功补偿对提高高压电网功率因数,维持变电所母线电压和平
衡系统无功有重要作用,因此应根据负荷的增长安排、设计好变电站的无
功补偿容量,运行中在保证电压合格和无功补偿效果最好的情况下,尽可
能使电容器组投切开关的操作次数为最少。
2) 配电变低压补偿
配电变低压补偿是目前应用最普遍的补偿方法。由于用户的日负荷变化
大,通常采用微机控制、跟踪负荷波动分组投切电容器补偿,总补偿容量
在几十至几百千乏不等。目的是提高专用变用户功率因数,实惠无功就地
平衡,降低配电网损耗和改善用户电压质量。配变低压无功补偿的优点是
补偿后功率因数高,降损节能效果好。但由于配电变压器的数量多、安装
地点分散,因此补偿工程的投资圈套,运行维护工作量大,也因此要求厂
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家要尽可能降低装置的成本,提高装置的可靠性。采用接触器投切电容器
的冲击电流大, 影响电容器和接触的使用寿命; 用晶闸管投切电容器能
解决接触器投切电容器存在的问题,但明显缺点是装置存晶闸管功率损
耗,需要安装风扇和散热器来通风与散热,而散热器会增大装置的体积,
风扇则影响装置的可靠性。低压补偿装置安装地点分散、数量大,运行维
护是补偿工程需要重点考虑的问题;另外,配电系统负荷情况复杂,系统
可能存在谐波、三相不平衡,以及防止出现过补偿等问题。
3 )配电线路固定补偿
大量配电变压器要消耗无功,很多公用变压器没有安装低压补偿装置,造
成的很大无功缺额需要变电站或发电厂承担,大量的无功沿线传输使得配
电网损居高难下,这种情况下可考虑配电线路无功补偿,线路补偿既通过
在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。由于线路补偿远离变电站,因此
存在保护难配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境限制等问题。
因此,线路补偿的补偿点不宜过多;控制方式应从简,一般不采用分组投
切控制;补偿容量也不宜过大,避免出现过补偿现象;保护也要从简,可
采用熔断器和避雷器作为过电流和过电压保护。线路补偿主要是提供线路
和公用变压器需要的无功,工程问题关键是选择补偿地点和补偿容量,线
路补偿具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点,适用于功率因数低、
负荷重的长线路。线路补偿一般采用固定补偿,因此存在适合能力差,重
载情况下补偿度不足等问题。自动投切线路补偿仍是需研究的课题。
4) 用电设备随机补偿
在10kv以下电网的无功消耗总量中,变压器消耗占30%左右,低压用电设
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备消耗占65%以上。由此可见,在低压用电设备上实施无功补偿十分必要。
从理论计算和实践中证明,低压设备无功补偿的经济效果最佳,综合性能
最强,是值得推广的一种节能措施。感应电动机是消耗无功最多的低压用
电设备,故对于油田推油机、矿山提升机、港口卸船机等厂矿企业的较大
容量电动机,应该实施就地无功补偿,即随机补偿。与前三种补偿方式相
比,随机补偿更能体现以下优点:
a) 线损率可减少20%;
b) 线损率可减少改善电压质量,减小电压损失,进而改善用电设备
启动和运行条件;
c)释放系统能量,提高线路供电能力。
由于随机补偿的投资大,确定补偿容量需要进行计算,以及管理体制、重
视不够和应用不方便等原因,目前随机补偿的应用情况和效果都不理想。
因此,对随机补偿需加强宣传力度,增强节能意识,同时应针对不同用电
设备的特点和需要,开发研制体积小、造价低、易安装、免维护的智能型
用电设备无功补偿装置。
根据以上常用无功补偿方案的分析、讨论,我们可归纳、整理出四种补偿
方案的特点和基本性能如表 1 所示。
表1 四种无功补偿方法的特点比较
补偿方式
变电站集中补偿
配电变低压补偿
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配电线路固定补偿
用电设备随机补偿
补偿对象
变电站无功需求
配电变无功需求
配电线路无功基荷
用电设备无功需求
降损范围
主变压器及输电网
配电变及输配电网
配电线路及输电网
整个输配电系统网
调压效果
较好
较好
较好
最好
单位投资
较大
较大
较小
较大
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设备利用率
较高
较高
很高
较低
维护方便性
方便
较方便
方便
不方便
『参考文献』
[1]赵登福,司哲,杨靖等,新型变电站电压无功综合控制装置的研制
[j],电网技术。 [2]刘连光,林峰,姚宝琪,机电一体开关低压无功补
偿装置的开发和应用[j],电力自动化设备。 [3]张勇军,任震,廖美英
等,10kv长线路杆上无功优化补偿[j],中国电力。 [4]曹光祖,应
系统地重视分散和终端无功补偿[j],低压电器。