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淺析配電網無功補償

(發布時間:2014-11-20  點擊:1718)

淺析配電網無功補償

近幾年來,隨著電力設備的日益更新以及農網、城網改造的逐步落實,配電網的結構正在日趨合理,線路、配變的供電能力日漸增強,供電可靠性及安全系數都得到明顯提高;但是,據有關數據表明,全國工農業用電功率因數普遍達不到有關部門規定的要求,無功電力還未能得到大家的充分重視。

《電力系統電壓和無功電力管理條例》第一章之第一條中明確規定: “......無功電力是影響電壓質量的一個重要因素。各級電力部門和各用電單位都要加強電壓和無功管理,切實改善電網和用戶端的受電電壓。”

書面理論和多年的實踐經驗均表明,無功補償對于電壓質量的改善和經濟效益的提高都有很大益處; 然而,卻一直得不到很好的推廣,下面就無功補償的有關方面做以下簡單分析。

一、實施無功補償的意義

1、對電壓的影響

配電網末端總存在電壓過低等有關問題,究其原因,除電網自身的問題之外,主要是由于無功不足所致。采取無功補償以后,無功功率變小,限制了無功功率在電網中的傳輸,相應的減少了線路電壓的損耗,提高了配電網的電壓質量。

2.對線損的影響

無功功率不僅影響配電系統的電壓質量,更導致了配電系統供電線損的增加。

無功補償措施將大大改善電壓質量使線損和電壓器增容,如果采取調節變壓器接點等方式來升高電壓,效果還不及無功補償的一半,而投資至少是無功10倍以上,以下我們來簡單分析一下電容在無功補償中的具體實施方法。

二、 電力電容器無功補償的實施

1.補償原理

所謂電容器補償,就是在變電所母線或用電設備上并聯電力電容器,從而提高供電系統的功率因數和電壓質量。

現實中絕大多數電器設備均為感性電抗,

從而導致電流I(R+L)置后于電壓一個相位角φ I, 并聯電容器以后,即我們引入一個超前電流I C,使得φ1接近于零值,從而達到不使供電設備傳輸過多無功的目的。

2.補償方式

從電力網無功功率的損耗來看,各級電網和輸配電設備均消耗一定無功,為了更好的提高電壓質量降低線損應采用“整體補償”和“分散補償”相結合的補償原則。

所謂整體補償,就是將一定容量的電容器裝于變電所的10kV母線上,用以大體平衡整體變電所的無功功率,以保證上一級供電線路的功率因數,減少了高壓線路的無功損耗。

所謂分散補償,就是指將一定容量的電容器裝設于無功損耗較大(或者說是功率因數較低)的低壓用戶端,從而平衡過多無功,不向線路反送,降低了配電線路中的無功電流,使配電線路的有功損耗變小。

3.最優補償

實際補償過程中,電容器容量的選擇是一個十分重要的問題,如果我們選擇的容量過小,則起不到很好的補償作用;如果容量選擇過大,使供電回路電流í 的相位超前于電壓ù,就會產生過補償,將會引起變壓器二次電壓升高,導致電力線路及電容器自我的損耗增加。

電容器的補償容量要以具體情況而定,一般以下列公式計算:

QC=βavqcPc

βav ---平均負荷率,一般取0.7-0.8

qc ---電容補償率(kvar/kW),即每千瓦有功負荷需補償的無功功率,可通過有關數據表格得到

Pc---由變配電所供電的月最大有功計算負荷kW

在變電所補償電容的選擇時應結合網內無功潮流的分布及配電線路用戶的無功補償水平來考慮,由于變電所一般均設兩臺變壓器、二次側接線又可分兩段接線,為了適應變壓器分臺運行和二次側分段運行及檢修方便,補償電容器組以分裝兩組為易,其容量一般均能適應輕載無功負荷(接近主變空載運行)及平均無功負荷(接近主變正常無功負荷)一般按主變容量的10%-20%確定。

無功補償是日常運行中最常用、最有效的節能降損技術措施,而無功分散補償更是實現無功就地平衡,對于降低供電線損,提高配網供電能力,改善電壓質量都有重大意義,所以,在配電網建設與改造中應大力應用無功補償技術。

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