论10KV配电网无功补偿技术
对10kV配电网无功补偿技术的应用和要点分析
根据 １ ０ ｋ Ｖ配 电网维护 和管理 工作 实际 ， 可 以看 出 １ ０ ｋ Ｖ 配电 网存在着不足 ： 第一 ， １ ０ ｋ Ｖ配 电网的设 备陈 旧 ， 不 能适 应 生产和生活中对电力的质量和数 量需求 ， 经常 出现超负荷运 行 的状况 ， 使 １ ０ ｋ Ｖ配 电网 电能损 失率 长期 居高 不下 。第二 ， ｌ ０ ｋ Ｖ配电网用户端 电压偏低 ， 这种 现象 除了配 电网设计存 在问题 外， 线路过长或 供 电途径 迂 回也 是产 生这 一问题 的 主要原 因。
摘要 ：本文根据 １ Ｏ ｋ Ｖ配电网工作经历 ， 描述 了当前 １ ０ ｋ Ｖ 配 电网运行的实际 ， 展开 了 １ ０ ｋ Ｖ配电网线损 的分析和归类 ， 在
在 客 观 上 增加 企业 的经 济 效 益 。
２ ． ３ ． ２ 无 功补偿对供 电电压 的作用 １ ０ ｋ Ｖ配电网可以利用无 功补偿 技术 来降低 电网电流 ， 进
而达到提高线路末端 电压 的效果 ， 从而达到提升 电网供电质量 ，
降低配电网电能损耗 的 目的 。
３ １ ０ ｋ Ｖ配 电 网应 用 无 功 补 偿 技 术 的 要 点
１ ０ ｋ Ｖ配 电网应用无功 补偿 技术时应 该 注意设 备空 间、 安 装环境 、 维护工作量 、 控制成本 以及保护装置的配置 等客观环境
第三 ， １ ０ ｋ Ｖ配电网存 在配 变电网点单一 、 变电所 （ 变压器 ） 位置
设置不合理等特点 。
１ ． ２ １ ０ ｋ Ｖ 配 电 网损 失 量 较 大 的 原 因 １ ０ ｋ Ｖ 配 电 网在 实 际 运 行 中 存 在 着 功 率 因数 低 、 无 功 损 耗
浅谈10kV配电网无功补偿
浅谈10kV配电网无功补偿摘要:随着电力系统的发展和电力用户自动化水平的提高，电气设备对电源电压质量的要求越来越高。
波动性负荷造成的局部电网电压不稳和功率因数恶化严重威胁着高自动化水平设备的电气寿命，制约着企业生产效率的提高。
电力系统无功功率的调节影响到系统的功率因数、电压水平和负荷平衡，因而是电力系统运行中的一个重要问题。
补偿电力系统无功，稳定系统电压，改善系统功率因数，已成为广大用户的迫切要求和电力系统自动化领域的研究方向之一。
本文论述无功补偿的原则，分析10kv线路无功补偿的补偿点及补偿容量，做出动态无功补偿系统的设计。
关键词：10kV配电网无功补偿一、无功补偿的原则无功补偿的原则是“就地平衡”，目前配电网中普遍采用“分散和集中、固定与自动相结合”的方法。
主要有三种补偿方式：（1）在变电站10kV 母线按主变容量的15%左右集中安装补偿电容器组；（2）在用户配变低压侧分散安装低压补偿电容器柜；（3）在10kV 线路若干负荷中心处或线路23处集中安装10kV 线路补偿电容器组。
与前两种方式相比，第三种补偿方式采用在负荷侧进行杆上无功补偿，其效益相当明显。
在10kV 配电网采用杆上无功补偿方式，即将户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上，以进一步提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。
这种无功补偿方式与在各公用变压器低压侧分散补偿方式相比，有着补偿装置集中、设备利用率高、便于管理和维护的优点；而且也能弥补公用变压器低压侧缺少无功补偿的缺陷，减少了大量无功的沿线传输；此外基本不用占用土地等资源，尤其是在线路较长（5km 以上）、功率因数较低（0.9 以下）的配电线路上，在负荷侧进行杆上无功补偿，其效益相当明显。
但如何确定补偿地点和容量，使线损或年支出费用尽可能少，同时又不会显著增加运行的维护工作量，达到安全可靠运行目的，需要进一步探讨。
二、补偿点及补偿容量的确定为求出在满足运行约束条件下的最优无功补偿容量及位置，结合工程实际，提出的优化模型是以年支出费用最小为目标函数，以潮流方程约束为等式约束，以负荷电压、补偿容量等运行限量为不等式约束。
试论10KV配电网的无功补偿
试论10KV配电网的无功补偿论文导读：其中10kV配电网的网损占60％左右而配电线路中流动的无功功率造成的有功损耗所占比例很大。
在10kV配电网中进行无功补偿。
配电网，试论10KV配电网的无功补偿。
关键词：10kV配电网，无功补偿前言：随着我国经济与科学技术的发展，根据我国电力部门近年来的网损统计10~220kV电力系统的网损率达10％，其中10kV配电网的网损占60％左右而配电线路中流动的无功功率造成的有功损耗所占比例很大，因此，在10kV配电网中进行无功补偿，对降低网损的作用是十分明显的，也是十分必要的。
论文检测，10kV配电网。
为此对10kV配电网无功补偿技术进行了分析研究，为相关技术的理论提供基础。
1无功功率凡有电磁线圈的电气设备，就要消除因电磁场引起的无功功率。
在10kV配电网中所需的无功功率，主要包括配电变压器的励磁所损耗的无功功率△QO、配电变压器绕组电抗所损耗的无功功率△QT、线路电抗所损耗的无功功率△QL及感性用电设备损耗的无功功率△QF。
即Q＝△QO+△QT+△QL+△QF。
所产生的无功功率，对供电和用电产生了诸多不良影响，如：1）由于输送无功功率将引起有功功率损耗，当用电客户需要有功功率P为一定时，无功功率Q越大则网络中的功率损耗就越大；2）无功功率将造成电压损失增大；3）降低了输变电设备的供电能力；4）降低发电机有功功率的输出；5）造成低功率因数运行，使电气设备不能充分发挥。
从以上影响看出，不论是从节约电能，提高供电质量，还是从提高供电设备的供电能力而言，都必须对供用电电网和设备进行无功补偿，以便改善功率因数，提高系统的供电能力，使供用电系统在经济合理状态下运行。
2无功功率补偿原理及原则在交流电路中，纯电阻元件中负载电流与电压同相位，纯电感负载中电流滞后电压90度，纯电容负载中电流超前电压90度，也就是说纯电容中电流与纯电感中的电流相位差为180度，可以相互抵消，即当电源向外供电时，感性负载向外释放的能量在两种负荷间相互交换，感性负荷所需要的无功功率就可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，实现了无功功率就地解决，达到补偿的目的。
浅析10KV配电网的无功补偿
浅析10KV配电网的无功补偿摘要:由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用,合理选择无功补偿方案,提高发输电设备的利用率,对降损节能,改善电压质量意义重大,是电力部门关注的问题。
本文重点对配电网常用无功补偿方案、应用技术特点进行分析。
关键字:无功补偿。
1、电力电容器的作用电力电容器分为串联电容器和并联电容器,它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力,是电力系统的重要设备。
1.1 串联电容器的作用:(1)利用电容器容抗xc补偿线路的感抗xl,一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。
(2)具有随负荷的变化而瞬时调节的性能,能自动维持负荷端(受电端)的电压值,降低受电端电压波动。
(3)由于电容器的补偿电抗xc,线路的电压降落和功率损耗减少,相应地提高线路输电能力。
(4)在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器,部分地改变了线路电抗,使电流按指定的线路流动,改善了系统潮流分布。
(5)当线路故障被部分切除时,系统等效电抗急剧增加,将串联电容器进行强行补偿,临时增加容抗xc,使系统总的等效电抗减少,提高了输送的极限功率(Pmax=U1U2/xl-xc),从而提高系统的动稳定。
1.2并联电容器的作用:并联电容器并联在系统的母线上,它吸收系统的容性无功功率,相当于并联电容器向系统发出感性无功,减少了线路上感性无功的输送,减少了电压和功率损耗,因而提高了线路的输电能力。
2、配电网无功补偿方案比较配电网无功补偿方案有变电所集中补偿、配电线路集中补偿、变压器低压补偿和用电设备分散补偿。
2.1、变电所集中补偿变电所集中补偿装置包括并联电容器、静止补偿器等,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,补偿变电所主变压器和高压输电线路的无功损耗。
应根据负荷的增长安排、设计好变电所的无功补偿容量,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。
浅谈10kV配电网的无功补偿技术
浅谈10kV配电网的无功补偿技术摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，配电网得到了快速的建设，但其中一些问题也逐渐凸显出来，如：设备投运率较低，进行无功补偿的设备较少，无功功率分布的不合理等等，这些都会对供电企业和用户都带来了巨大的损失，因此，在目前电力短缺的情况下，解决好配电网无功补偿问题，对电网的安全和降损节能有着重要的意义。
基于此，本文就从10kV配电网的无功补偿技术展开分析。
关键词：10kV；配电网；无功补偿技术引言：10kV配电网是城市电力系统的重要组成部分，对促进城市经济发展具有重要的作用。
无功补偿技术不仅可以提高供电设备的使用效率，减少配电设备的投资，还可以减少用电户电费的支出，从而取得良好的经济效益。
无功补偿技术主要取决于配电网无功潮流分布是否合理，这不仅关系着电力系统供电质量的好坏，还影响着配电网运行的安全可靠。
1、无功补偿的作用分析配电网中存在大量的感性负荷，较容易出现功率因素偏低的现象，如不采取合理的功率因素补偿，将会造成不良影响。
配电线路的无功补偿装置通过检测线路的功率因数和电压，自动投切电容器，从而改善功率因数，减少线路损耗、提高电压质量。
主要表现在：①减少线路损耗。
线路有功功率损耗算式为：Px=R（P2+Q2）/U2，减少无功功率输送将使功率损耗大大降低。
②提高电网输送能力。
根据视在功率与有功功率的关系：P=Scos￠，在视在功率一定时，功率因数越高，所输送的有功越大。
③减少电压损失。
当采用无功补偿后，使输送的无功功率Q减少，从而使电压损失减少，改善了电压质量。
2、10kV配网无功补偿技术简介2.1变电站集中补偿方式要降低输电网线路的电能损耗，平衡供电网络的无功功率，可以在变电站部门集中的进行补偿，这种补偿方式的主要装置包括并联形式的电容器、同步调相机以及静止的补偿器等装置，在变电站使用该种方式的主要作用是改善输电网和输电线路上的功率因数，采用这种集中补偿的方式，相应的装置应该连接到变电站的主干线路之上，这种方式的优点在于设备在变电站内，管理相对容易、设备维护和更换较为方便，其缺点是降低配电网的线路损耗作用较小。
浅谈10kV配电网无功补偿
采用无功 补偿 的方 式可 以减小 或消 除掉 ，由此可 以减小 流
经 导 线 的 电 流 ，减 小 电能 损 耗 。
一
由式 （ ）可得 ： Ｐ （／ （ ｕ ） ｛Ｐ＋ １ △ ＝ Ｓ Ｕ） Ｒ Ｓ／ Ｒ＝ （ Ｑ ） ／
Ｕ ｝ Ｒ： （ Ｕ Ｃ ） Ｐ ／ ＯＳ Ｒ
数再 降低 ，损 耗再 增大 ， 电网 电压再 降低 ，恶性 循环 。 同 功 率 因 数 的 方 式 ， 也 可 以增 大 线 路 的 线 径 或 者 采 用 电 阻率 时 因为 电压 降低 ，用户用 电设 备输 出动力 下 降，用户 为满 小 的 材 料 做 导 线 。 足所需 的动力 需 求，增大 用 电设 备 的额定 功率 ，这样就 会 造 成 电压崩 溃。使输变配 电网的稳定性遭到破坏 。 二 、无功补偿 的效益 分析 ］ｋ 线路负荷 约为 １ ０ ｋ ［ Ｖ ０ ０ ０ ＶＡ，如果 功率 因数 ０ ９ ．６以 相 的 电流就 会增 大到 ９ Ａ。如果 不采取 提高 功率 因数 的方 ９ 式 ，而是 采取 增大 线径 的方 式把 线损降 低到 现在 的 ６ ５ ．％， ８ ．０ 使 电网的功率 因数更加 降低 ， 电流急剧增大 ， 电压急剧 下降 ， 上 ，线路每 相 的 电流 约为 ５ Ａ，如果功率 因数 是 ０ ６ ，每
关键词 ： 电线路 ； 配 无功补偿 ； 减少 损耗
降低 １ｋ 配 电线 路 电 能 的损 耗 有 两 条 途 径 ： 是 减 小 ０Ｖ 一
交流 电在输 电线路上 的损耗为 ：
△ Ｐ 。 ＩＲ
电流 ，二 是减 小导 线 电阻。减小 导线 电阻，需要增 大导 线
的 直 径 ， 增 大 导 线 的 直 径 会 带 来 材 料 的 浪 费 ， 况 且 导 线 直
论10KV配电网无功补偿技术
论10KV配电网无功补偿技术摘要:本文主要对10KV配电网无功补偿技术的定义、无功补偿的方式、补偿方式的选择以及应用实践做了简单的分析, 因为它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着非常重要的作用.关键词:10KV配网; 补偿方式;无功补偿;分散补偿1无功补偿的定义及意义无功补偿是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.它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着十分重要的作用，是一项投资少，收效快的降损节能措施。
1.1无功补偿的方式配电网中常用的无功补偿方式包括：①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；④用户负荷的就地补偿（在电动机处安装并联电容器）等。
图1 表示了这几种方式在配电网中的接线情况。
图1配电系统各种无功补偿方式示意图1.1.1变电站集中补偿方式要平衡输电网的无功功率, 可在变电站进行集中补偿, 图1 是配电系统各种无功补偿方式示意图。
图中方式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。
集中补偿装置一般连接在变电站的10 kV 母线上, 优点是管理容易、维护方便, 缺点是对配电网的降损起不到作用。
1.1.2 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, 见图1中的方式2。
集中补偿分为固定容量补偿和自动补偿, 均可最大限度的挖掘变压器的容量潜力, 增大负载能力。
根据P = S·cos∮当功率因数cos∮= 1时,有功功率P 等于变压器的视在功率S , 而一般自然功率因数在0. 6～0. 7 之间, 如不进行补偿, 供电变压器的效率就很难提高。
例如, 1 000 kV A 的变压器仅能带600～700 kW 的有效功率。
浅谈10KV配电线路的无功补偿技术
浅谈10KV配电线路的无功补偿技术摘要：低压无功补偿装置的分类很多，针对不同的电压可以选择不同的补偿装置。
本文对低压无功补偿装置在10KV配电网中的应用以及设计进行分析，旨在提高配电网的安全性和可靠性，提高配电网运行中产生的经济效益。
关键词：低压无功补偿装置；10KV；配电网在电力系统中，0.4kV供电系统是电力系统的最末端，其电源是由相距很远的发电厂提供的，沿经各级输电线路和升压、降压变压器，从而产生了较多的能量损失。
为使这种损失降至最少，需在低压供电系统的负荷处实行无功功率就地补偿。
无功功率就地补偿具有投资少，见效快的特点，因而这一技术发展很快。
但是，由于低压无功补偿涉及的内容很多，而且从目前应用的情况看，许多技术还没有很好应用，如电容器的投切技术、防止电容器产生谐波和谐波放大技术以及装置的可靠运行技术等，这些技术都有待完善和提高。
一、低压无功补偿装置的分类电力系统中的无功补偿装置在最初使用的是电容器，随着科技的发展，无功补偿装置的种类越来越多，无功补偿装置得到了广泛应用。
我们平时比较常见的无功补偿装置主要有并联电容器和电抗器、串联电容器以及同步调相机和静止无功补偿器。
我们还可以根据不同的分类标准将无功补偿装置分为静态和动态的无功补偿装置，串联以及并联的无功补偿装置，传统以及现代的无功补偿装置，运动以及静止的无功补偿装置，除了以上分类之外还可以分为有源和无源，高压和低压的无功补偿装置等。
我们一般在负荷比较平稳的状态下使用静态无功补偿装置，主要是为了降低线路的损耗，也为了调节电压而采取的一种补偿方式。
静态补偿装置使用的主要是并联电容器组以及串联电抗器组，使用并联电容器是非常经济的一种方法，这种方法的优点是价格低廉、安装灵活、操作简单、运行稳定以及便于维护。
并联电抗器是一种补偿静态容性无功的主要装置，这种装置使用的比较早，是一种非常重要的无功补偿装置。
动态无功补偿装置能够对负荷以及系统的无功功率进行实时跟踪，并且根据跟踪的实际情况来调整自身的实际补偿量，补偿量的变化可以随着负荷或者是功率的变化而变化。
10kV高压配电网无功补偿的技术探讨
支输 送无 功功 率 ， 降低安 装地 点 以的线 路损 失 。与 安装 在 补 偿 区域 负荷 中心 的补偿 装 置相 比， 能效 果要 差一 节
些。
１ 安 装在 补偿 区域负 荷 中心 ． ４
这种 安 装 方 式是 从 负 荷 中 心 向前 后 方 向输 送 无 功 功率， 补偿 后 的功 率因 数是 超前 的 。它 的补偿 效果 比前 者要 好 ， 线损 更低 。
关 键词 ：Ｏ Ｖ配 网； ｌｋ 无功补 偿； 补偿 方式 ； 用 应
１ 补偿装置的设计
１１ 选择 主机 ．
①无功补偿需要动态管理， 随着线路改造 、 用户变
更、 负荷 中心转 移 ， 补偿 装置 也要搬 迁移 位 。 无功 补偿 ②
装置 的 动作 情 况 需要 及 时 掌握 ， 动态 分 析 ， 看历 史 资 查
（ 者 单位 ： 东省韶 关钢铁 集 团有限 公 司韶 钢设 计院 ） 作 广
级线 路 的后备 保护 ， 切 除故 障 的时 限较长 。 目前在 实 但
际应 用 中 ， 为简 化 保护 配 置及 整 定计 算 ， 同时对 线 路 进
广 科 总 ０ １ 东 技 。 第 ５ ９ 。 期Ｉ
压基准 偏高 或偏低 时． 功功率 的投切 量可 能与 实际 需 无
求相差 甚远 。可能 出现无 功功 率补偿 过 多或补偿 不足 的
△
瓣 厶
脚
情况 。 次它 不能解 决低 压 网络 内部 无功 电流 的流 动． 其 补
偿 容 量大 ， 入 资金 高 ， 别是 自动 补偿 ， 投 特 按循 环 方式 投 、
５ 三 （ ） 式 过 电流 保 护 装 置 两 段
由于瞬 时 电流速 断保 护只 能保 护线 路 的一 部分 ， 所 以不 能作 为线路 的主保护 ， 而只 能作 为 加速切 除线路 首 端 故 障的辅 助保 护 ； 带时 限 的 电流 速 断保护 能保 护 线 略 路 的 全长 ， 可作 为 本线 路 的主保 护 ， 不 能作 为 下 一段 但 线 路 的后备保 护 ； 时 限过 电流保 护 既可 作为 本级 线路 定 的后 备保 护 （ 当动作 时 限短 时， 可 作为 主保 护 ， 不再 也 而 装设 略带 时 限的 电流速 断保 护） ，还 可 以作 为相 临 下一
10kV农村配网无功功率补偿技术
10kV农村配网无功功率补偿技术摘要：电能是各个行业领域必不可少的能源之一，在电能质量要求逐步提高的境况下，非线性负载应用量大幅增长，因而电网出现了无功不平衡现象，并产生了较多谐波污染，由此产生的冲击负荷会导致电能质量被削弱，不仅会降低电能利用率，也会增大电费支出，缩短电力设备使用时限，进而会影响到电力系统运行的安全性与稳定性。
为增强电力系统运行可靠性，需要进一步优化无功补偿装置。
对此，本文主要基于10kV农村配电网无功功率补偿技术展开相关概述。
关键词：10kV；农村配电网；无功功率补偿；应用引言农村电网规划与建设是电力系统整体规划和建设的一个重要环节，也是整个地区电网建设的一个薄弱环节，若能有效地解决这些问题，将会对整个地区电网的规划和建设具有重大的现实意义。
无功功率补偿能够有效降低电力系统运行的能源消耗，保证电网安全可靠、经济稳定运行。
因此，为保障农村配电网的高质量运行，需要保持电网频率的稳定性并尽可能提升电压质量，因而需要通过可行性的无功补偿装置对电力系统进行高效与精准的无功补偿。
1农村10kV配电网规划建设农村电网规划应满足有关规范和需求，规划内容包括电网现状分析、总体规划和区域概括、电力与电量平衡，电力负荷的分析与预测，网架与电源建设，规划目标与技术，规划近期项目和预算，编制农村电网规划图纸，分析经济效益，编制计划手册等。
农村电网规划要统筹考虑，以市场为主导，以经济效益为中心，以安全为依据。
（1）要坚持安全、可靠的原则，使电力系统与电力系统、都市化相结合。
（2）规划技术要适度超前，以现有电网为突破口，把技术改造和新的电网结合起来。
（3）规划要以人为本，以用户方便为宗旨在农网改造中，尤其要重视农网规划，要认真考虑如何管理、运营、规划好农网，不断巩固和发展农网改造成果，逐步完善农网的建设。
农村电网发展规划要与城市规划协调，农村电网的规划、建设和改造必须兼顾区域特点。
比如，配电网络的容量必须与负荷发展相适应，以适应不同地区不同客户的负荷需求，合理地选择配网的布线模式和布线，以达到合理的布局，解决了一些线路长、损耗大、负荷率高的问题，加速老化设备的更新，为了在计划维修或紧急修理中，为了缩小停电范围，农村配电系统的主要干线必须形成环状网络[1]。
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论10KV配电网无功补偿技术
摘要:本文主要对10kv配电网无功补偿技术的定义、无功补偿的方式、补偿方式的选择以及应用实践做了简单的分析, 因为它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着非常重要的作用.
关键词:10kv配网; 补偿方式;无功补偿;分散补偿
1无功补偿的定义及意义
无功补偿是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.它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着十分重要的作用，是一项投资少，收效快的降损节能措施。
1.1无功补偿的方式
配电网中常用的无功补偿方式包括：①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；④用户负荷的就地补偿（在电动机处安装并联电容器）等。
图 1 表示了这几种方式在配电网中的接线情况。
图 1配电系统各种无功补偿方式示意图
1.1.1变电站集中补偿方式
要平衡输电网的无功功率, 可在变电站进行集中补偿, 图1 是配电系统各种无功补偿方式示意图。
图中方式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。
集中补偿装置一般连接在变电站的 10 kv 母线上, 优点是管理容易、维护方便, 缺点是对配电网的降损起不到作用。
1.1.2 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, 见图 1中的方式2。
集中补偿分为固定容量补偿和自动补偿, 均可最大限度的挖掘变压器的容量潜力, 增大负载能力。
根据p = s·cos∮当功率因数cos∮= 1时,有功功率p 等于变压器的视在功率s , 而一般自然功率因数在 0. 6～ 0.
7 之间, 如不进行补偿, 供电变压器的效率就很难提高。
例如, 1 000 kva 的变压器仅能带 600～ 700 kw 的有效功率。
特别是自动补偿, 功率因数可控制到 0. 95～ 0. 98, 其增容效果显著。
电容器的充、放电功能, 可以有效的稳定电压, 提高供电质量。
电容器的安装环境选择有利于日常维护、保养的地方, 有利于延长电容器的使用寿命。
在这种方式下, 补偿装置通常采用微机控制的低压并联电容器柜, 容量在几十至几百kvar 不等,它是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。
主要目的是提高专用变压器用户的功率因数, 实现无功功率的就地平衡, 对配电网和配电变
压器的降损有一定作用也保证该用户的电压水平。
这种补偿方式
的投资及维护均由专用变压器用户承担。
目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切,也有为
了保证用户电压水平而以电压为判据进行控制。
这种补偿方式虽然利于保证用户的电能质量,但对电力系统并
不可取。
因为线路电压的波动主要由无功量变化引起, 而线路的电压水平由系统情况决定。
当线路电压基准偏高或偏低时, 无功功率的投切量可能与实际需求相差甚远, 可能出现无功功率补偿过多
或补偿不足的情况。
其次它不能解决低压网络内部无功电流的流动, 补偿容量大, 投入资金高, 特别是自动补偿, 按循环方式投、切, 被切除的电容要有充足的放电时间, 才能再次投入, 电容配置容
量相对较大, 相应损耗也大。
固定补偿虽然投资小,但如果补偿的
容量过大, 在低负荷时, 易出现过补现象。
在开、停过程中涌流较大, 易造成设备损坏。
1. 1.3 低压分散无功补偿
在变压器低压侧的输电线路中, 分散进行电容器固定容量的补偿, 见图 1 中的方式 3, 克服了集中固定补偿中容量较大时的涌
流过大等问题, 并能有效地增大配电线网的供电能力, 节电效果
较好。
其优点是在低负荷时, 可以相应停运数组, 以防过补。
投资较为经济。
其缺点是需要人工频繁投、切。
在投、切不及时或投、切容量不合适时, 也易造成过补或欠补现象。
1. 1.4 无功功率就地补偿
见图 1 中的方式 4, 在电机等感性负载旁和电容器直接并联,
与电机等同开、同停, 停机后电容器通过电机直接放电, 电容器不再另需放电装置。
运行时, 电机所需无功由电容器就地供给, 能量交换距离最短, 可以最大限度地降低线路的电流。
在线路相同的条件下, 线路损耗和电流的平方成正比, 所以电容就地补偿, 节电
效果最好, 投资也小。
特别是能够有效抑制设备瞬间出现的电流波动冲击电网。
但是一般工业生产, 现场环境相对较差, 特别是冶金企业,金属粉尘含量高, 维护、保养若不能定时进行, 往往最易损坏。
同时, 对于频繁操作的设备, 由于瞬间大电流的频繁冲击, 也是造成电容器易损坏的一个方面。
所以, 使用寿命短。
由于随机开、停, 电容器的有效使用率也最低。
2补偿方式的选择
为改善配电网的功率因数, 可选择变电站集中补偿方式, 以提高功率因数为主要目的。
线路中仅带变压器只有低压系统时, 有 2 种情况: (1)在所带设备容量较小、负荷稳定, 可选择低压集中补偿和就地补偿相结合的方式。
(2)在所带设备容量较大、负荷变化大, 需要选用低压自动补偿和就地补偿相结合的补偿方式。
就地补偿仅侧重于一些负荷较大或易冲击电网的设备。
3补偿容量的确定
已知感性负载的实际功率 p、补偿前的功率因数cos<1、补偿后要达到的功率因数cos<2, 所需补偿电容器的容量q 可按式计算。
就地补偿容量可按电机空载电流计算。
电机空载电流i0 可以按电机型号在电工手册中查到, 也可以在额定电压u 下实测得到。
4应用计算
以某变电站为例, 城区 10 kv 母线上没有无功补偿, 参照《广东电网电压质量和无功电力管理办法》规定: 无功补偿容量一般可按主变容量的 15%～ 30%进行, 以满足主变在最大负荷时, 一次侧功率因素不低于 0. 95; 在最小负荷时, 一次侧功率因素不高于0. 98。
以提高一次侧功率因素为目的, 我们可以计算出 10 kv 母线上应补偿的无功电量, 如表1 所示。
表中最大负荷时间为 2004年 9月 1 日, 最小负荷时间为2004年9 月20 日。
表 1城区 10 kv 母线无功补偿情况
可以取6 000～ 8 000 kvar 的无功补偿容量, 符合主变容量的15%～ 30%的范围。
5应用实践
按照先易后难 ,结合电费力率奖惩的原则进行城区线无功补偿应用 ,第一步修复投入公变台区损坏电容补偿装置 ,对专变户实行功率因数考核 ,促使已安装了无功补偿装置的用户投运补偿装置。
第二步调整补偿装置的容量和位置 ,在调整阶段 ,着重对最佳位置前后的台区进行补偿 .经 2 个月工作 ,调整位置 ,补充容
量 ,线路无功补偿趋于合理 ,功率因数提高到 0.95 ,一方面线路末端的电压水平得到较大改善, 实测末端公变三相电压从347 v上升到367 v;另一方面线损率从16.2 %下降到11.77 %,下降了27.3 %.
实践表明, 对树枝式放射状结构的公用线路, 合理调整补偿位置和补偿容量 ,能够以较小的代价, 大幅降低损耗。
6 结束语
由此可见,在进行线路无功补偿应用时, 要根据实际情况和存在的具体问题进行分析,做综合性的全方位电容无功补偿, 才能得到更好的补偿效果, 达到电网降损节能的目的。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。