配电网无功补偿解决方案
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如何做好低压配电网无功补偿【摘要】随着社会的发展、科学技术进步,城乡一体化逐步形成,人民生活水平不断提高,大量的用电设备进行办公室及普通家庭,要求低压配电网的供电可靠性和供电质量不断提高。
而无功补偿技术作为低压配电网电压质量的重要技术控制措施,在低压配电网中被广泛应用。
本文重点介绍低压配电网电容无功补偿的现状和今后发展趋势。
【关键词】无功功率产生;无功补偿现状;发展趋势一、配电网无功功率的产生在交流电力系统中,发电机在发有功功率的同时也发无功功率,它是主要的无功功率电源;运行中的输电线路,由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户(负荷)在需要有功功率的同时还需要无功功率,其大小和负荷的功率因数有关;由此可见,无功功率在输、配电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗,产生电压降落。
一般情况下,电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗,为了减少有功损失和电压降落,提高线路的供电能力,不希望大量的无功功率在网络中流动,所以在负荷中心需要加装无功功率电源,以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
二、低压配电网无功补偿的现状(一)目前低压电网无功补偿普遍采取在配电房集中补偿、分散就地补偿和个别补偿三种方式。
(二)无功信号的采集使用单相信号,利用三相电容器进行三相共补:现在控制信号采集一般在单相上进行,这种方式不能满足三相负荷量在同一时间不同变化要求。
三相共补偿方式适用于负荷主要是使用三相负载的地方,如工业开发区的工业用电。
多采用集中补偿和就地补偿,即随机补偿。
但对于当前的负载主要为居民用户,由于电源接入点不同和用电负荷不同,三相负荷很可能不平衡,各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
(三)无功控制方法、投切方式及主要设备无功控制物理量多用电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。
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。
配电变压器无功补偿配置方案无功补偿是指在电力系统中采用其中一种补偿措施,使系统的功率因数接近1,即减少或消除感性无功功率和容性无功功率之间的差额。
配电变压器的无功补偿是指配电变压器运行中的无功补偿措施。
无功补偿的主要目的是:提高系统的功率因数,降低电网的线损,提高电网的稳定性,减少无功电能,节约电力资源,提高用电质量。
无功补偿的配置方案多样,可以根据配电变压器的实际情况进行选择。
以下是常见的配电变压器无功补偿配置方案:1.容性无功补偿:通过安装电容器组来补偿配电变压器的感性无功功率。
电容器组可以通过并联在配电变压器的晶体管造成负载前中,或者通过串联在配电变压器的次级侧,或者串联在变压器的绕组上,来实现对配电变压器的感性无功功率的补偿。
2.并联无功补偿:通过在变压器的绕组上并联连接无功补偿器,来对感性无功功率进行补偿。
无功补偿器可以是电容器或者电感器。
该方法可以提供更精确的无功补偿。
3.新能源的接入:配电变压器的负载中可能会包含新能源发电设备,如风力发电机、光伏发电系统等。
这些新能源设备对电网的无功功率负荷也会产生影响。
为了保证电网的稳定运行,要对这些新能源设备进行相应的无功补偿配置。
4.静态无功补偿器:静态无功补偿器是一种用来控制电网无功功率的装置。
它由一组电子元件组成,可以根据电网的工作状态,自动调节电网的无功功率。
静态无功补偿器可以根据需要实时计算电网的无功功率,然后调整电容器和电抗器的接入和退出,来实现对电网的无功功率的控制和补偿。
以上是常见的配电变压器无功补偿配置方案,每种配置方案都有其适用的场景和条件,应根据配电变压器的具体情况和需求来选择合适的无功补偿方案。
无论采用哪种方案,都要确保补偿设备的选型和操作符合相关的电力规范和标准,保证设备运行的可靠性和安全性。
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。
315kV A配电变压器无功补偿配置方案315kV A配电变压器无功补偿推荐可采用以下两种方案:方案一:随器补偿指将低压电容器补偿装置通过保护装置接在配电变压器二次侧,以提高配变功率因数的补偿方式。
配电变压器在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,此种方式可以更好的补偿配电变压器空载无功。
此种补偿方式也是农网无功补偿的主要方式。
随器补偿由于安装在变压器二次侧,故而投资少、接线简单、维护管理方便,使配变的无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损。
可选用我公司生产的WJ1—140/D1型无涌流无功补偿装置,补偿容量:140kvar,补偿台阶:7级。
方案二:随机补偿指将低压无功补偿装置与电动机并联,通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停止时无功补偿也退出。
具有占位小、安装容易、补偿容量精细、准确,配置方便灵活、事故率低、可明显降低线损等优点。
此现场10路40kW,可采用每台设备旁安装一台WJ200—15/D2无涌流无功补偿装置,每台补偿装置分三个补偿台阶。
综合比较以上两种方案,方案一对变压器补偿效果较好,经济费用小;方案二补偿效果好,也能更好减少线损,但总体来说投入资金稍多。
我公司无功补偿装置简介:装置通过采集主系统的A、B、C三相电流,补偿处的三相电压值,以“无功功率控制,电压限制”的方式工作;真空开关按照控制器发出的指令,在真空开关断口两侧同电位时投入电容器,使得系统不产生涌流并且得到最佳补偿效果。
投入原理:补偿装置通过采集主系统的三相电流,补偿处的三相电压值及它们之间的相位关系,通过模数转换电路把采集到的数据转化为数字量,微型计算机(控制器内)对采集到的数字信息进行计算分析,并综合考虑实际已投运的电容量,解出最优的电容器组合及最佳投运时间,根据计算结果发出投切指令,控制电容器组的投切,使得系统得到最佳补偿。
专门设置的放电模块使电容器在断电后8S内由放电回路将电容电压降至20V以下,在电容器工作时则自动切除这一放电回路。
低压无功补偿方案引言在低压电网中,无功补偿是保证电能质量和提高电网稳定性的重要手段。
本文将介绍低压无功补偿的根本概念、作用和常见的无功补偿方案。
低压无功补偿的根本概念低压电网中的无功功率是电网负荷对电网造成的负面影响之一。
在无功功率存在的情况下,会降低电网的功率因数,增加线路和设备的损耗,降低电网供电能力。
因此,进行无功补偿是必要的。
低压电网中的无功功率主要由电感性负载产生,如电动机、变压器等。
这些负载在工作过程中会消耗无功功率,导致电网出现电压波动和电能损耗。
低压无功补偿的作用低压无功补偿的主要作用是改善电网的功率因数,提高电能质量和电网的稳定性。
具体来说,低压无功补偿可以实现以下几个方面的作用:1.提高电网功率因数:通过补偿隐性负载的无功功率,使电网的功率因数接近于1,减少无功功率对电网的负面影响。
2.减少线路和设备的损耗:无功补偿可以减少电网中的无功功率流动,减少线路和设备的损耗,延长其使用寿命。
3.提高电网供电能力:通过无功补偿可以提高电网的稳定性和供电能力,减少电压波动,保证电力负荷的稳定供给。
常见的低压无功补偿方案在低压电网中,常见的无功补偿方案包括:恒定无功功率装置(SVC)、静态无功功率补偿器 (STATCOM)和电容补偿器。
1. 恒定无功功率装置 (SVC)恒定无功功率装置 (SVC) 是一种通过可控的电抗器和电容器组成的装置,用于补偿电网的无功功率。
SVC能够通过调节电抗器和电容器的容值,实现对无功功率的补偿。
通过控制SVC的输出,可以保持电网的功率因数在一个合理的范围内。
2. 静态无功功率补偿器 (STATCOM)静态无功功率补偿器 (STATCOM) 是一种可以快速响应电力系统需求的电力设备,能够调节电网的电压和无功功率,到达稳定电网电压的目的。
STATCOM通过控制其输出的电流和电压,实现对电网的无功功率补偿。
它具有快速响应的优势,可以迅速调整电压水平,以适应电网的需求变化。
400V低压配电线路无功功率补偿分析摘要:随着我国改革开放的深入和社会主义市场经济的逐步完善,我国社会进入了一个前所未有的全面发展时期,各类基础设施蓬勃发展,对我国电网的要求逐渐提高,用电负荷也日益增加。
因此,本文结合相关理论,选取电网建设实践中最常见的400V低压配电线路作为研究对象,分析其无功补偿的原理、方式和相关方案,以期找到最理想的解决方案,为相关研究提供相关参考,最终促进我国电网建设的发展,最大限度地利用资源,满足建设节约型社会的要求。
关键词:400V低压配电线;无功率补偿;优化方案前言无功补偿概念源于应用三相交流电路,旨在通过适当的电力设备提高三相交流电路中电力设备的功率因数,从而充分利用电力并满足用户的需要。
无功补偿主要是补偿电力容量和增加电力设备的功率因数。
电力补偿能力是指通过安装各种容量设备稳定电流和正确控制功率因数。
这使得各种电流能够相互转换,感知设备和体积设备能够协同工作,通信线路也能得到不必要的补偿。
本文选择了实践中最常见的400V低压配电线路,分析了相关的无功补偿理论、方法和方案,以减少线损,确保能源资源的有效利用。
1低压配电网无功补偿概述网络中的过大电力负荷可能导致网络功率因数降低,甚至电压不稳定。
此时,为了使电力系统恢复正常运行,将无功补偿装置连接到同一个电路,使电力在两个负荷之间循环,以调节系统的稳定运行。
因此,感应负载所需的无功可由无功装置正确补偿。
适当的无功补偿可以促进低压配电网的经济可靠运行,但也有补偿可能损害电网、增加电网电压、增加电网损坏、降低电压合规率,并可能导致电网运行异常;另一方面,采用大量电子和电气部件可能产生大量谐波,造成谐波污染,并影响系统稳定可靠的运行。
在这种情况下,应添加过滤电路,如无源电力滤波器(PPF)和有源电力滤波器(APF)。
低压配电线路的无功补偿可更有效地将无功转换为有功功率,大大提高有功功率利用率,提高有功功率效率,充分利用电能,使能源资源更好地为公众服务。
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术112DIGITCW2020.08电力技术发展促进电网推广应用,电网相关功能不断增加、完善的同时,其也出现配电网非线性符负荷持续增加态势,导致电网三相负载不平衡状况出现,势必对电网电能质量造成严重影响[1]。
而采用电网无功补偿技术,则可有效改善此囧态,可改善三相不平衡状况,优化电网功率因数。
因此,下文就对配电网三相不平衡负载下的无功补偿技术进行详细分析,旨在为进一步提高电网经济效益,促进我国电力行业持续发展提供有力参考。
1 三相负荷平衡化理论概述当下配电网配电变压器大多都为三相变压器,变压器出口的三相负荷需保证对称。
但是在实际低压配电网中有大量的单相负荷,且受单相负荷不均匀分布及投入时间不同,将导致三相不平衡影响低压电网维护运行。
平衡三相系统总功率为恒定,且其不受时间影响。
不平衡的三相系统其总功率则处于平均值上下脉动。
故在将不平衡三相系统换为平衡三相系统时,变换设备应设置好可以暂时储存电磁能量的电感线圈及电容器元件。
对于不对称的三相系统,可在不同相间并联适当补偿导纳,确保不平衡的三相负荷编程平衡三相负荷,且并不会影响电源及负荷有功功率交换。
相间负荷不平衡的平衡化理论支持下,可导出一般不平衡三相负荷平衡原理:首先,将无中性线星型接线转为三角型接线方式,在转化之后以导纳模型处理好负荷及补偿器。
当下,配电网无功补偿技术已经经过长时间革新完善,现有无功补偿装置较多,如调相机、并联电容器、并联电抗器、SVG 等。
其中,调相机向电网输送无功功率,运行存在过励磁状态,短期也可能在欠励磁状态下运行。
调相机通过改变励磁电流,控制无功功率输出大小,其过负荷能力突出。
但是调相机也有自身缺点,励磁电流过大将会对设备运行造成严重损耗,且会导致成本投入大大增加。
并联电容器通过将电容器串、并联到电网内部,可有效改善电网网络结构,理论上采取并联电容器也可实现不同电压等级的无提供补偿,属于现代城市配电网常用无功补偿方式。
风电场无功补偿方案设计一、无功补偿方式的选择(一)配电网的无功补偿方式一般来讲,配电网中常用的无功补偿方式为:在系统的部分变电站、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;在高低压配电线路中分散安装并联电容器组;在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。
1.分散、就地补偿当各用户终端距主变压器较远时,宜在供电末端装设分散补偿装置,结合用户端的低压补偿,可以使线损大大降低,同时可以兼顾提升末端电压的作用。
对于大型电机或者大功率用电设备,宜装设就地补偿装置。
就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。
在就地补偿方式中,把电容器直接接在用电设备上,中间只加串熔断器保护,用电设备投入时电容器同时投入,切除时同时切除,实现了最方便的无功自动补偿,切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。
2.集中补偿变电站内的无功补偿主要是补偿主变压器对无功容量的需求,结合考虑供电区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。
35kV 变电站一般按主变压器容量的10%~15%来确定;110kV变电站可按15%~20%来确定。
(二)风电场的无功补偿方式风电场的无功补偿方式与一般配电网的无功补偿方式类似:集中补偿是在风电场出口变电站集中装设无功补偿器进行补偿,主要目的是改善整个风电场的功率因数,提高风电场出口变电站的电压和补偿无功损耗;风电场无功分散、就地补偿是采用数学或者智能算法在合理的投资范围内选择补偿效果达到最优的若干个无功补偿点,进行就地补偿,从而降低风电场内部网损,改善电压质量。
通常,风电场的分散、就地补偿是在风力异步发电机机端并联电容来提高风电出口的功率因数,这样可以使接入点和风电场(高、低压侧的)电压处于合理的工作范围;否则由于风电场大量吸收无功功率,造成变压器上的电压损失过大,机端电压明显下降,严重影响发电机的正常运行,进而影响风电场电压的稳定性。
配电网的无功优化补偿
的重要性
一、 无功补偿的意义
当电网传输功率时,电流将在线路、变压器阻抗上产生电压损耗△U。无功
功率的变化,将引起电压降的变动,通过安装无功补偿设备,就地平衡无功功率,
限制无功功率在电网中传输,相应地减少了线路的电压损耗,提高了电网的电压
质量。
过去无功负荷主要在工业企业,所以只对大型工业企业在实行两部制电价的
同时,实施功率因数奖惩办法,而对其他用户都没有功率因数考核。对工业企业
的功率因数奖励办法长期以来没有修改,缺乏研究分析。工业用户对无功就地补
偿缺乏积极性,致使功率因数偏低,发电、输电和配电设施不能获得充分利用,
线路损失增加。
居民生活和楼宇用电在五、六十年代仅仅是指照明用电,而且照明灯具基本
上都是白炽灯,功率因数接近1。由于居民生活和楼宇的用电量很小,可以不考
虑功率因数奖惩。但自改革开放以来,在照明用电上推广荧光灯和节能灯,这些
灯具的自然功率因数仅0.6左右;特别严重的是家用电器迅速普及,绝大多数家
用电器的功率因数一般在0.7左右;只有电热水器属于电阻负荷,功率因数比较
高。节能灯虽然可以节约有功电力和电量,但节能灯消耗了大量无功电力和无功
电量,在推广节能灯时,只讲节约有功,不讲多消耗无功,不采取补偿措施是不
妥当的。由于居民生活和楼宇用电中大量使用家用器,用电量的比重急剧增长,
仅居民生活用电占总用电量的比重已经达到12%,如果包括商业、宾馆、写字楼
等楼宇用电,估计用电比重可达30%左右。这么大的用电量的功率因数严重偏低,
对电力部门的经济发供电的影响是很大的。
我国目前农村居民的家用电器的普及率还不高,随着农村电气化水平的提
高,居民生活和楼宇的用电量还会有很大提高。世界上工业发达国家居民生活用
电的比重可达30%—40%,加上楼宇用电可以超过50%,我国也必将朝着这个方向
发展。居民生活用电的无功问题同样是供电企业的重要任务。
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。
无功补偿的主要作用有以下几点:
(1)补偿无功功率,提高功率因数。
系统中大部分为感性负载,为使其正常运行,必须供应它们建立磁场所需的
能量,这就出现了电源与负载之间的能量交换,表现为电源要向负载供应无功功
率,如对感性负载并联容性 设备,让它们之间就地进行一部分能量交换,便能
减少电源与负载之间的能量交换,即减少电源供应的无功功率,从而提高了功率
因数。
(2)提高设备出力
由于有功功率P=Scosφ,当设备的视在功率S一定时,如果功率因数cosφ提高,
上式中的P也随之增大,电气设备的有功出力也就提高了。
(3)降低功率损耗和电能损失
在三相交流电路中,功率损耗ΔP的计算公式如下:
22
2
)(cos3U
RP
p
由上式可见,当功率因数提高后,将使功率损失大大下降,因而降低了线路
和变压器的电能损失。
(4)改善电压质量
在线路中电压损失ΔU的计算式如下:
U
QXPRul
由上式可见,当线路中的无功功率Q减少以后,电压损失△U也就减少了。
二、 配电网无功补偿的现状
配电网建设在20世纪60~90年代较多,广泛采用大树干、多分支、单项辐射
型供电方式。这些电力线路的运行特点是:供电半径长,负荷率低,无功消耗多,
功率因数低,线路的损失高,末端电压质量差。
在经过近几年大规模的建设和改造,电网的健康水平有了明显提高的同时,
也安装了一些的无功补偿装置。这些装置大都采用自动投切,但往往由于电容器