三相不平衡与无功功率的综合补偿方法
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配电网络系统的线损补偿技术分析摘要:当前随着经济的发展,电力市场改革、电网市场化运营已成为电力系统必然的发展方向。
线损率作为衡量配电网络系统损失电量高低的指标,它综合反映和体现了配电网络系统规划设计、生产运行和经营管理的水平,是配电网络系统经营企业所关心的一项重要的经济技术指标。
在本文结合我国配电网络系统配电网络系统现状,在探讨线损基本含义的基础上,提出了基于统计计算法的配电网络系统业配电网络系统线损的预测方法,并对配电网络系统线损理论预测结果进行分析,找出其中的问题和薄弱环节,对其降损节能措施进行了研究。
关键词:配电网络系统线损补偿技术我们知道,发电机发出来的电能输送到用户,必须经过配电、变电、配电等各个环节。
在电能的输送和分配过程中,电力网的各个元件由于存在着阻抗,当电能通过时就会产生一定数量的损耗,并以热能的形式散失在周围介质中,这个电能的损耗称为线损电量。
线损电量的包括范围是从发电厂主变压器一次侧至用户电度表上的所有电能损失。
按照国家电力公司电力工业生产统计规定,线损电量的用供电量与售电量相减计算得到的,它反映一个电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。
1、供电企业配电网络系统线损的预测方法-统计计算法我们以线损计算理论为基础,运用概率论与统计学的原理,对配电网络系统理论线损计算的方法即为统计计算法。
从理论线损计算的角度看,供电企业配电网络系统主要由三部分组成:三相四线制主干线的三根相线;主干线的零线;单相负荷下线的火线和零线。
与10kV线路结构相比,低压主干线的相线只能说与之相近,因为其三相负荷的不平衡度远高于10kV线路;单相负荷(下线火线和零线,可以认为是负荷相等、截面积相等的两线;最不易表述的是主干线的零线,因为随着沿途单相负荷在不同相线上的接入,零线上的电流的大小和相位在不断变化。
统计计算法较好地解决了以上难题,首先从概率论和统计学的观点看,可以保证公用配变台区低压线损计算具有足够的精度,其次又能解决低压台区量大而低压电网各不相同的难题。
无功功率补偿原理及方法分析摘要:无功功率补偿是保障电力系统能源质量的有效方法,其在降低电能消耗以及能源节约方面的效果是非常明显的,所以其在长距离电能运输中的作用是不可忽视的。
为保障电网系统运行的效益,我国加大了对无功功率补偿技术研究的力度,本文通过对电网系统进行研究,探讨一下无功功率补偿的原理和方法以及其在电网系统中的应用。
关键词:无功功率补偿补偿原理补偿方法无功功率补偿是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所而临的一项重大课题,正在受到越来越多的关注。
电网中无功功率不平衡主要有以下两个为一面的原因:一为一而是供电部门传送的电力质量不高;另一为一而是用户的电气性能不够好,这两为一面的综合原因导致无功功率的不均匀分布和各种问题的产生。
显然,这此需要补偿的无功功率如果都要由发电端产生和提供并经过长距离传输是不可能的,最有效的为一法是在大量需要无功功率的地为一安装无功补偿装置并进行无功功率的就地补偿。
1无功补偿的原理电流在电感元件中做功时,电流滞后于电压90°;而电流在电容元件中作功时,电流超前于电压90\在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°o如果在电磁元件电路中安装一定的电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能做功的能力,这就是无功补偿的道理。
图1和图2分别为感性阻抗和容性阻抗中电流、电压和功率的波形变化规则。
在第一个四分之一周期内,电流由零逐渐增大,此时,电感吸收功率, 转化为礦场能量,而电容放出储存在电场中的能量;第二个四分之一周期,电感放出礁场能量,电容吸收功率,以E的四分之一周期重复上述循环。
从图3可以看出并联电容器无功补偿原理。
将并联电容器C与供电设备(如变压器)或负荷(如电动机)并联,则供电设备或负荷所需要的无功功率,可以全部或部分由并联电容器供给,即并联电容器发出的容性无功,可以补偿负荷所消耗的感性无功。
图1电感中电流、电压和功率的变化图2电容中的电流、电压和功率的变化u Ir| ^3 |Il Czzo图3并联电容器无功补偿原理图4为并联电容器补偿向量图。
浅谈工业用电三相负载不均衡的危害及改善措施文章以某晶体冶炼厂为例,通过对三相变压器三相负载不均衡问题的分析,提出了解决三相负荷不平衡的解决方案。
希望对相关工作人员有所帮助和启发。
标签:三相负荷;不平衡;无功补偿1 产生三相负荷不平衡的原因以某晶体冶炼厂为例,该厂供电变压器的型号为S11-2000-10/0.4,即变压器容量为2000kV A,进线电压10kV,输出电压0.4kV,变压器连接组为Dyn11,变压器经过配电柜输出给用电设备,每相分成9个开关输出,每个开关控制一个单相负载,负载为一套整流设备带晶体炉,但由于每相上的负载工作周期并不同步,在同一时间点,各相上的负载工作数量并不相同。
这种工作周期不同步的单相负载三相不平衡不可避免,因为每相所带设备数量相同,但并不是同时工作,所以造成三相负荷不对称。
2 三相负荷不平衡造成的影响及危害(1)增加输电线路的电能损耗。
在工业动力电供电网中,电流流过输电线路时,因存在线路阻抗必将产生电能损耗,电流越大其损耗越大。
由于工业用电有单相负荷存在,造成三相负荷不平衡无可避免。
当三相负荷不均衡运行时,中性线的电流就不为零。
这样不但相线存在损耗,中性线也会产生附加损耗,从而增加了供电网络的损耗。
(2)增加配电变压器的电能损耗。
配电变压器是低压供电网路的主要设备,当其在三相负载不平衡状态下运行时,将会造成配电变压器损耗的增加。
因为配电变压器的不均衡度越大,其功率损耗越大。
(3)配电变压器输出功率减少。
配电变压器在电参和结构设计时,各绕组的结构是按负载平衡运行工况而设计的,其绕组的性能差距很小,可达到2%以内波动,各相额定容量相同。
配电变压器的最大输出功率一般不超过额定功率的1.1倍。
当配电变压器变处于三相负载不平衡工况下运行,负载轻的一相就输出容量就少,从而使配电变压器输出能力降低。
其输出能力降低程度与三相负荷的不平衡度有关。
三相负荷不平衡度越大,配电变压器输出能力降低的越多。
无功补偿原理当电网电压的波形为正弦波,且电压与电流同相位时,电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积,即:P=U×I。
电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场,此时所消耗的能量不能转化为有功功率,故被称为无功功率Q。
此时电流滞后电压一个角度f。
在选择变配电设备时所根据的是视在功率S,即有功功率和无功功率的几何和:S =(P2 + Q2)1/2无功功率为:Q=(S2 - P2)1/2有功功率与视在功率的比值为功率因数:cosf=P/S无功功率的传输加重了电网负荷,使电网损耗增加,故需对其进行就近和就地补偿。
并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。
当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
根据国家有关规定,高压用户的功率因数应达到0.9以上,低压用户的功率因数应达到0.85以上。
如果选择电容器功率为Qc,则功率因数为:cosf= P/ (P2 + (QL - QC)2)1/2在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值,然后再计算电容器的安装容量:Qc = P(tanf1 - tanf2)式中:Qc一电容器的安装容量,kvarP一系统的有功功率,kWtanf1一补偿前的功率因数角tanf2一补偿后的功率因数角采用查表法也可确定电容器的安装容量。
无功补偿相关名词注释2008-05-25 11:08无功功率补偿无功功率补偿的基本原理是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量;而感性负荷释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在两种负荷之间互相交换。
这样,感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿,这就是无功功率补偿的基本原理。
力率电费是指电力用户感性负载无功消耗量过大,造成功率因数低于国家标准,从而按电费额的百分比追收的电费(详细了解力率电费调整办法)。
低压台区三相负荷不平衡治理与监管优化摘要:当前电器类型多样,使用频繁,人们在享受电器所带来的生活便利的同时,也面临单相负荷激增导致低压配电网三相负荷不平衡,从而影响供电稳定性的现实困扰。
在解决电网三相不平衡问题方面,主要采取在负荷侧或电网侧安装静止无功补偿器、安装有源滤波器等负荷补偿装置,达到三相不平衡治理或抑制的目的,但成本投入较高。
三相不平衡问题改善不明显。
本文针对低压台区三相负荷不平衡治理及监管问题展开详细探讨,以期探明低压台区三相负荷不平衡的有效治理思路和监管举措。
关键词:低压台区;三相负荷不平衡;综合整治低压配网中单相用户负荷特征极为复杂,且用户用电习惯差异较大,带有用电随机、用电同时率低等特征,使得低压台区三相负荷不平衡问题更为突出,一旦出现三相负荷不平衡问题,使得配电变压器处于不平衡运作状态,增加电能损耗。
且因局部温度的提升,影响变压器的正常使用,缩短其寿命,影响用户端用电设备的正常使用。
低压台区三相不平衡问题的治理探讨也更为深入,在三相负荷不平衡治理与监管中应做到技术的持续改良和监管力度的持续加大,以实现对三相负荷不平衡导致的各种问题的综合治理。
1低压台区三相负荷不平衡危害低压台区三相负荷不平衡具有较大危害。
最主要的直接的危害是随着三相电流不平衡度的增加,重负荷相的线路电流模值处于增大状态,引发较大的功率损耗,而轻负荷相的线路电流模局不断变小,功率损耗减小,零线电流处于快速增加状态[1],功率损耗明显加大。
具体来说,低压台区三相负荷不平衡对低压台区配电变压器有影响,严重影响配电网、变压器及低压线路的安全运行。
低压台区三相负荷不平衡对低压台区线损有影响,三相不平衡程度的加剧,导致低压网线损率明显上升,对比三相电流平衡时一般增加 4.5%-5%,严重影响低压台区经济运行。
低压台区三相负荷不平衡对低压台区电能质量有一定影响,若台区首端电流不平衡度在50%以上,线路末端电压偏移度加大,甚至超出电压偏移下限值,导致线路后端用户电压偏低,影响用户正常用电。
三相不平衡运行对电网的影响及无功补偿方法研究党剑飞;党艳丽;宋福根【摘要】在低压配电网中由于存在的大量电感性负荷及三相负荷用电的不同时性,尤其是单相大容量负荷的使用,造成配电网处在不平衡状态下运行,这将给配电网带来很大危害,如造成电网功率因数低、增加配电网线路和设备的损耗,影响电网电能质量等。
因此,研究三相不平衡电网运行的补偿理论和算法,实现配电网三相负荷平衡化。
降低线路损耗和提高电能质量,都具有相当重要的经济意义和社会效益。
%Because of low voltage distribution network in the presence of a large number of three-phase inductive load which is not simultaneous. In particular, high-capacity single-phase loads, resulting in uneven distribution network in the state run distribution network that will bring great harm. Such as low power factor caused by increased distribution network lines and equipment loss, affecting power quality, etc. Therefore, the study of compensation three-phase unbalanced power network theory and algorithms to achieve load balancing of three-phase distribution system and reduce line losses and improve power quality, has important economic significance and social benefits.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P51-54)【关键词】三相不平衡;负荷平衡化;无功补偿【作者】党剑飞;党艳丽;宋福根【作者单位】河南省驻马店供电公司,河南驻马店463000;河南省驻马店供电公司,河南驻马店463000;福建省福州大学,福州350009【正文语种】中文【中图分类】TM727功率因数低和三相不平衡是电网尤其是低压配电网普遍存在的两大问题。
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。