无功补偿在低压配电系统中的运用分析
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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是提高电能质量和提高电网稳定性的重要手段。
在实际应用中,我们经常会遇到一些常见的问题。
本文将就这些问题及其解决办法进行详细介绍。
问题一:设备损坏在一些情况下,由于原因不明,无功补偿设备可能会损坏。
这可能会导致电网稳定性下降,甚至引发供电事故。
解决办法:1. 加强设备的日常维护和检查,定期对设备进行全面的检测,预防性地发现潜在故障,并对设备进行及时维修和更换。
2. 采用可靠的设备,选择正规厂家生产的产品,并确保设备的使用和维护符合相关规范和标准。
问题二:电力电子元器件寿命短在实际应用中,一些电力电子元器件(如电容器、晶闸管等)的寿命可能会比预期的短,这导致了无功补偿设备的寿命缩短。
解决办法:1. 调整无功补偿设备的运行工况,避免设备长时间在高负载下运行,降低元器件的温度,延长其使用寿命。
2. 定期检查无功补偿设备的运行状态,及时发现电力电子元器件的故障迹象,进行预防性的维护和更换工作。
问题三:系统参数设计不合理有时,无功补偿设备的参数设计可能不合理,导致了无功功率因数不能得到有效地补偿,进而影响了电能质量和电网稳定性。
解决办法:1. 对无功补偿设备的参数设计进行合理规划和优化,确保设备能够有效地进行无功功率因数的补偿,达到预期的效果。
2. 对系统参数进行定期检测和调整,根据实际的运行情况对设备参数进行合理地调整,以保证无功补偿设备的良好运行。
问题四:运行成本较高在一些情况下,无功补偿设备的运行成本可能会比较高,这增加了用户的用电成本。
解决办法:1. 采用高效节能的无功补偿设备,减少设备的能耗,降低运行成本。
2. 对设备的使用状态进行实时监测和调整,合理安排无功补偿设备的运行时段和运行方式,降低用电成本。
问题五:设备对电网的影响有时,无功补偿设备可能会对电网产生一些不良影响,如谐波污染、电网不平衡等问题。
10kV配电网低压侧无功补偿在实际应用中可能会遇到各种各样的问题,但只要我们加强设备的管理和维护,合理规划设备的参数和运行方式,选择合适的设备,并且进行定期的检测和调整,就可以有效地解决这些问题,确保无功补偿设备的稳定运行,提高电网稳定性和电能质量。
匕科技。
凰浅谈动态无功补偿装置在低压配电系统中的应用廖洁红(江门明浩实业集团有限公司,广东江门529030)瞒耍]在分析了配电网无功补偿的基本原则后,对可控硅svc装置的无功动态褂偿原理和其内部重要功能单元进行了详细的分析研究。
碍撇]无功褂偿;循压配电系统;可控硅svc随着国民经济的进一步发展,一些中小型企业规模不断扩大,电力用户对用电可靠性和供电电能质置水平也提出了更高的要求。
配电线路普遍存在分布范围广、结构复杂、线损较高等特点,加上电力负荷用电时段的不确定性,供电电压波动较大。
配电系统中普通并联电容器作为系统无功补偿模式通过静态控制电容器的切投运行,其无功补偿效果并不理想,即当系统电压较高时,静态电容器就无法投入完成对配电网的无功补偿,同时并联电容器只能进行静态组合式无功补偿,无法实现根据系统需求动态调节无功补偿量的无级智能切投运行。
大容量、大功率整流设备在配电系统中的广泛艟广使用,造成配电系统中增加了大量非线性感性负载,如果不根据电力负荷特性采取合适的无功功率辛p偿方案,必然会造成配电网电压发生波动,再加上非线性负载运行时产生的谐波影响,配电系统电能质量和功率因素将会发生严重的下降,不仅降低了配电网的供电可靠性和电能质量水平,同时还会增加配电系统的线损,造成巨大的电能浪费,给供电企业和电力用户带来巨大的经济损失。
因此,低压配电网中迫切需要一种能够根据电力负荷特性和配电网运行结构能自动投切并实现无功容量无级自动调节的动态无功补偿装置。
可控硅动态无功补偿装置(SV C)是一种改良的动态无级调节无功补偿装置,它主要引入了晶闸管开关控制原理,利用内部D S P数据处理单元动态分析配电网的实际情况,然后通过控制晶闸管开关状态,自动瞬时切投电容和电感元件完成对配电系统无功容量的动态补偿。
1配电网无功奉卜偿的基本原则无功补偿的目的在于提高供电电能质量水平,保证配电网供电安全可靠、高效经济的进行。
配电网无功补偿的基本原则是全面规划、合理布局、分级补偿、和就地平衡相结合的综合无功补偿。
低压配电系统的无功补偿分析和计算摘要:功率因数是指电力线路的视在功率中有功功率消耗所占的百分数。
在电力网的运行中,用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。
适当提高用户的功率因数,不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。
关键词:配电补偿分析中图分类号:tm714 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0128-03随着现代电力电子技术的快速发展,用电设备和电网之间存在大量无功往复交往,由于无功的存在使电网的利用率降低;大量功率开关器件的使用产生了大量高次谐波,降低了电网电能质量,通过提高功率因数,减少无功电流在用电设备和电网之间的往复,配电设备的利用率得到提高,稳定网络电压,由于功率因数的提高,使变压器及供配电线路中的视在电流下降,降低了供配电损耗。
变压器的温升与流过变压器的视在电流成正比,变压器的损耗与流过变压器的视在电流的平方成正比。
采用msfgd补偿和滤波可以使流过变压器的视在电流降低,因此可以减小变压器的发热和损耗,延长变压器的使用寿命。
通过提高功率因数,减少用电费用,降低用电成本,给电力用户带来较好的经济效益,本文通过无功补偿对配电系统的改善,利用电气参数的相位关系,给出分析和计算,达到合理配置电容器的目的。
对于从事供配电系统的专业技术人员,具有一定的参考价值。
1 通过补偿降低送电线路的功率损耗;当线路的有功功率p为定值,功率因数为cosφ1,线路电流为i1。
装设补偿电容器后,有功功率p仍然不变,补偿电容器供给电容电流iq,使功率因数提高到cosφ2,线路的电流为i2,很明显从图1中可以看到i2r,如果装设补偿电容器后,功率因数角φ1减小,因此△u亦明显得到减小。
有一线路,流过的电流为i1,功率因数为cosφ1,装设补偿电容器后,线路的电流为i2,功率因数为cosφ2此时线路减少的电压降。
无功补偿在电力系统中的应用案例分析无功补偿是电力系统中一个重要且常见的技术,它可以解决电力系统中的无功功率问题,提高电力系统的稳定性和可靠性。
本文将通过分析两个实际的应用案例来探讨无功补偿在电力系统中的应用。
案例一:工业用电系统的无功补偿在工业生产中,大量的感性负载(如电动机、电炉等)会产生大量的无功功率,从而使电力系统的功率因数降低,造成电力系统运行效率低下、能源浪费和电网负荷过大。
因此,采用无功补偿来改善功率因数成为了工业用电系统的常见做法。
以某工厂为例,该工厂拥有大量的电动机装置,运行时需要大量的电能。
在未进行无功补偿之前,电力系统的功率因数较低,导致电网在供电过程中需要承受大量的无功功率。
为了减少线路电流的损耗,降低线损和电压跌落,工厂采用静态无功补偿设备,通过补偿装置对感性负载进行无功补偿。
结果显示,无功补偿后,电力系统的功率因数显著提高,线路电流减小,线损降低,电压稳定,从而提高了工厂的生产效率和电力系统的供电质量。
案例二:配电网中的无功补偿在城市配电网中,由于感性负载、非线性负载和不平衡负载的存在,电力系统中会出现很大的无功功率,导致电压波动、电能浪费和电网负荷增加。
因此,在配电网中应用无功补偿技术具有重要的意义。
以某城市的配电系统为例,该城市中具有大量的商业建筑、住宅楼和办公场所。
由于这些负载的特点,电力系统中的无功功率较高。
为了解决这个问题,城市采取了静态无功补偿器,对配电系统进行了无功补偿。
经过一段时间的运行,系统的功率因数得到明显的改善,电压稳定性提高,同时减少了系统的线损,保证了市区负荷的稳定供电。
综上所述,无功补偿在电力系统中的应用具有重要的意义。
通过在工业用电系统和配电网中的应用案例分析,我们可以看到无功补偿技术对于提高电力系统的稳定性、降低线损和节约能源方面的效果。
然而,值得一提的是,无功补偿仅仅是解决了电力系统中的无功功率问题,对于其他问题如电压质量、谐波滤波等还需要配合其他技术措施进行改善和解决。
无功补偿在低压配电系统中的运用分析
【摘要】本文分析了无功补偿装置在低压配电系统中合理的位置选择,分析了其对于系统谐波电流的放大原理及消除方法,为工程配电设计提供理论依据和参考。
【关键词】无功补偿就地补偿低压配电系统谐波电流
对于一般的工业企业,供电部门对其月平均功率因数是有要求的。
比如在400V的系统中,要求用户的月平均功率因数必须达到0.9以上。
但是,企业在正常的生产状态下,并非所有的设备都是在满负载运行。
空载或轻载运行的用电设备将产生大量的无功功率,使得企业的整个配电系统在没有任何补偿措施的情况下,功率因数远远小于0.9。
为满足供电部门对企业供电功率因数的考核要求,通常我们采用并联电容器补偿。
对于负荷变化率不快,切换时间要求不高的情况下,可以采用接触器控制电容器的投切,而对于一些冲击性负荷,动态变化快的负荷及三相不平衡的负荷,必须采用晶闸管控制,使得切换时间达到毫秒级,满足补偿的要求。
在10/0.4KV的配变电所内,我们一般把低压无功补偿柜设在总进线开关后或在整个配电柜组的末端,补偿信号取自总开关处的互感器。
如下图1,2所示。
根据上述图中电流分布,假设所带负载为感性负载,画出总进线开关电流的矢量图,如图3我们可以看出无论对于电容柜在首端还是末端,补偿后总开关处的电流均相同,即:
1-1
由此我们可以看出电容补偿柜的位置排放顺序对于总开关处总的补偿效果是一样的,两种方式均能对系统进行无功补偿。
而对于低压馈线柜内的主母排来说,分析以上两种布置方式,取主母排上流过的最大电流处分析。
图1中无功补偿柜在进线开关处时
1-2
显然此时主母排上最大电流大小即为图3中的
而在图2中,无功补偿柜在低压馈线柜的末端,主母排上最大电流段电流
1-3
从矢量图上看,增加补偿的电容电流后,总电流在数值上比原来减小,即主母排的最大电流比未补偿时候要小。
以上分析可以看出,电容柜的位置选择对于变电所总的补偿效果没有影响。
但对于低压配电屏内的主母排来说,把电容柜布置在末端,能使母排得到补偿,减小了母排总电流。
这主要是因为用电设备大部分都是感性的负载,而且功率因数一般都小于0.9,因此在馈电的主母排上含有大量的感性无功电流。
通过外加无功补偿设备在母排上产生一个容性负载电流。
由于容性的电流与感性电流方向相差180°,两者矢量相加在数值上是相减的,因此最终达到减小电流的目的。
这也是无功补偿的最基本原理。
由此,我们可以得出,在变电所低压馈线端,集中无功补偿柜位于整个低压配电屏末端更有利,这样不仅能完成补偿任务,同时还能减少馈线柜内主母排的电流。
由上节内容我们知道在变电所馈线柜末端增加无功补偿装置可以减小馈线柜主母排电流。
那么我们也可以把这种原理运用到变电所外的密集型母线供电系统中。
在一些工厂设计中,如焊接、装配、机加工等车间内我们会采用由变电所馈线柜直接引出插接式封闭母线供电,在需要取电的地方采用插接式母线箱供电至各个用电设备。
若插接式母线所接负载的功率因数不大的话,在母线上会流过大量的无功电流,而该无功电流不仅增加了线路的损耗,同时也减少了母线实际带负载的能力。
运用上节中的分析结果,我们可以把插接式母线看成是低压馈线柜主母排的拓展,如果在母线的负荷末端加上适量的无功补偿,同时取母线进线端互感器的信号,则并联的无功补偿装置将对整根母线的无功电流作补偿。
假设所接设备的功率因数为0.6,则母线上1000A的总电流中有功分量仅为600A,若我们能把功率因数补偿到0.9,则母线上1000A的电流有功分量可达到900A,带有效负载的能力就比原来提高了50%。
另一方面,在同容量的用电负荷条件下,通过补偿母线无功电流可减少母线的总电流。
这种补偿方式可以灵活利用在一些母线供电的扩容改造项目中。
假设某一车间改造后所加负载的容量大于车间内母线额定容量,在变压器容量足够的条件下,我们把车间内的母线看成是一个整体的用电设备,在母线首端取信号,在母线的末端接入并联无功补偿装置即对整根母线负载进行无功补偿,这样可以有效降低母线的无功电流。
从而既能满足扩容,又能使母线的实际电流小于额定电流,满足安全生产要求。
当然,在这种情况下,我们也注意到补偿柜取信号的地点离开补偿柜的实际位置距离很远。
笔者曾做过一个项目,就地无功补偿设备离开取信号互感器的位置达到200多米。
一开始采用普通1000/5的互感器和1.5mm2的控制电缆,结果造成控制信号衰减导致无功补偿装置无法响应。
最后通过采用更高精度电流互感器和放大控制电缆截面的方式才使得设备正常运行,这个在异地取信号的无功补偿中要特别注意。
最终,在该项目中达到增容而车间插接式母线不变,减少了整个项目的改造投资。
通过上面分析我们知道系统中的无功补偿方式可以有效减少无功电流,降低系统无功损耗。
这里我们要强调这里指的无功电流是指系统的基波电流,即在50HZ下的无功电流。
而通常情况下,随着非线性电子元器件的大量使用,供电系统中还含有大量谐波电流。
那么并联无功补偿对于系统内的谐波会有怎样的影响呢?
由图4分析谐波电流分流计算式:
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显然,以上两式中前面的系数值均大于1,即进入电容回路的谐波电流和流入系统的谐波电流均大于原有的谐波电流,可以看出电容对谐波电流的有放大作用。
较大的电容谐波电流会使得电容器过负荷。
最为严重的情况是当时,即系统等值阻抗和电容回路的容抗构成了谐振条件电路,发生了电流谐振。
此时
1-6
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由于电容电抗值比电阻值大很多,此时,即使系统中很小的高次谐波电流也会被大大放大。
根据谐波谐振条件,谐波的共振次数为
1-8
式1-8中,为电路的自然频率;f为电路的基波频率,。