浅析配电网无功补偿技术
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10kV配电线路无功补偿技术探析摘要:配电网是电力系统中电力产销关系的最终环节。
由于配电网面积大、线路长,通常线损较大。
随着配电网负荷的增加,配电网的无功需求也相应增加,网损也随之增加。
合理的配电网无功补偿可以很好地降低网损。
对此,全世界都在进行研究。
关键词:配电线路;无功补偿;降损;控制引言配电网属于电网的末端,直接与用户相连,向千家万户输送电能。
因此,在电力系统的产销环节中,配电网也属于最后一个环节。
由于配电网连接千家万户,配电范围广,线路长而复杂。
这样,随着人们用电量的不断增加,配电网的负荷也在不断增加。
这样,无功需求将增加,因此损耗也将增加。
配电线路属于大损耗线路。
因此,为了降低线损,有必要对配电网进行合理的无功补偿,从而降低线损率。
一、配电系统无功补偿方式(1)集中补偿通常是指安装在区域变电站或高压供电用户降压变电站母线上的高压电容器组。
本实用新型具有自动切换容易、利用率高、维护方便、安全性高的优点,可降低配电网、用户变压器和专用供电线路上的无功负荷和功率损耗。
这种补偿方法得到了广泛的应用。
(2)就地补偿是指电容器直接安装在电气设备附近,并与电动机的供电回路并联,常用于低压电网。
它采用可控硅或机械开关作为切换开关,通过本地电压传感器的控制自动切换电容器,通过改变流入或吸收系统连接点处的无功电流来改变系统电压。
(3)分散补偿是将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上,以补偿无功功率。
常用的功率因数校正方法有:在城乡电网10kV配电线路杆架上成组安装高压电容器;低压电容器安装在公用配电变压器的低压侧。
该补偿方法分散补偿变压器低压侧输电线路电容器的固定容量,克服了集中固定补偿容量大时涌流过大的问题,有效地提高了配电网的供电容量,并具有良好的节电效果。
(4)跟踪补偿是通过在用户10kV母线上安装低压电容器组,采用自动切换方式,跟踪无功负荷的变化。
一般用于大型电机、电焊机等功率因数较低的设备,通过控制和保护装置可与电机同时切换。
配电系统无功补偿技术分析摘要:随着人们对配网建设的重视和无功补偿技术的发展,配电网的无功补偿技术问题得到了较好的解决。
本文从降低网损和提高供电质量的角度出发,探讨了无功补偿的作用及几种补偿方式,重点分析了配电无功补偿方法、配置技术和经济效益,对配电网无功补偿工作有积极的促进作用。
关键词:配电系统;无功补偿;补偿技术1.无功补偿的合理配置原则从电网无功功率消耗的基本状况可以看出,各级网络和输配电设备都要消耗一部分的无功功率,尤以配电网所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置应按照“分级补偿,就地平衡”的原则合理布局。
(1)总体平衡与局部平衡相结合,以局部平衡为主。
首先要满足整个县局电网的无功电力平衡,其次要满足变电所、10kV配电线路的无功电力平衡。
如果无功电源的布局、补偿容量和补偿位置选择不合理,局部地区的无功电力不能就地平衡,就会造成不同分区之间无功电力的长途输送和交换,使电网的功率损耗和电能损耗增加。
因此,在规划过程中,要在总平衡的基础上,研究各个局部的补偿方案,求得最优化的组合,才能达到最佳的补偿效果。
(2)电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中,用户消耗的无功功率约占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。
因此,为了减少无功功率在网络中的输送,要尽可能地实现就地补偿,由电力部门和用户共同进行补偿。
(3)分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
集中补偿是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿,指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路、配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿主要是补偿主变压器本身的无功损耗,以及减少变电所以上输电线路的无功电力,从而降低供电网络的无功损耗,但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿,中、低压配电网应以分散补偿为主。
10kV配电网无功功率补偿分析摘要:近几年我国10kV配电网建设范围正在不断扩大,因为电力能源输送期间,会出现能源损耗问题,因此需要做好配电网无功功率补偿分析,并制定有效补偿措施,才能满足降损增益需求。
电力企业在对10kV配电网无功功率补偿时,需要对各种类型设备做功功率全面了解。
电气设备主要存在无功功率和视在功率以及有功功率,其中的无功功率是在电气设备中建立和维持磁场的电功率,做好无功补偿可以提高区域内供电质量。
本文就10kV配电网无功功率补偿进行相关分析和探讨。
关键词:10kV;配电网;无功功率;补偿分析近阶段我国配电网建设期间,已经使用了一些新型材料和设备,提高了智能化建设水平。
在构建智能电网,10kV电网中存在电磁线圈的电气设备,不仅需要消耗有功功率,还需要无功功率。
存在绕组的电气设备,例如接触器和电抗器等设备,作用原理都是利用电磁感应,需要磁场才能实现电磁能量转换,在交换期间产生的电流属于无功电流,无功电流会消耗无功功率。
无功功率不是无用功率,需要做好无功功率补偿,才能维持正常磁场,确保电气设备能够正常运行,避免对电力系统产生不良影响[1]。
一、10kV配电网无功功率补偿方式(一)并联电抗器补偿方式高电压等级线路无功功率,是线间电容引发的,这部分无功功率不仅会对线路损耗产生一定影响,而且会对线路运行安全性产生较大影响,因此需要对这部分无功功率有效管理。
如果存在远距离超高压输电线路,在对线路运行安全监督和管理时,发现存在电压升高现象,需要对其立即处理。
借助并联电抗器对无功功率有效补偿,可以借助电抗器感性无功电流,消除相与相之间容性无功电流,确保线路能够恢复正常运行状态,避免出现严重安全问题[2]。
(二)并联电容器补偿方式在进行无功功率补偿时,需要明确无功功率补偿地点,对其有效补偿,才能降低电源负载之间流动。
因为大多数电力系统建设期间,涉及到的电气设备类型比较多,电气设备使用时离不开无功功率。
关于10kv配电网无功补偿分析当前随着我国电网的快速发展,配电网作为电力系统输送的最终环节,其规模也不断的扩大,随着用电量需求的不断增加,配电网的负荷也在不断的增长,在这种情况下,配电网的损耗也随之增加,而能通过无功补偿可以有效的达到降损节能的目的。
文章从配电线路无功补偿的设计原则及注意事项入手,分析了10kv配电线路并联电容补偿的配设,并进一步对补偿电容器的保护控制进行了具体的阐述。
标签:配电线路;无功补偿;降损;控制前言配电网作为我国电力系统中重要的组成部分,其不仅点多、面广,而且线路较长,所以多数情况下配电网的线损率都较高。
而且随着当前人们用电量的增加,配电网的负荷不断的增加,所以其损耗率也在不断的增大,这严重制约了电网运行的经济性,所以需要通过对配电网进行合理的无功补偿,从而降低其运行时的损耗,保证运行的经济性。
目前通常采取的方法有缩小配电网的供电半径、增加导线的截面积、使用低损耗的配电变压器等,其对提高电压质量和降低配电网的损耗起到了一定的作用,同时也可以利用并联电容器装置安装在配电线路及配电变压器的低压侧来达到节能和调压的效果。
1 配电线路无功补偿的设计原则及注意事项1.1 要做好配电线路无功补偿工程设计和运行管理1.1.1 遵照无功电力分层分区就地平衡原则,在10kv或6kv配电线路上宜配置高压并联电容器装置,或者在配电变压器低压侧配置低压并联电容器装置。
1.1.2 进行并联电容器装置的选择时,需要考虑到其容量的问题,以接近于线路配电变压器总容量的一增为宜,不能过大。
如果容量过大,则当线路处于最小负荷时,其会进行倒送无功,在这种情况下,则要进行自动投切装置的安装。
1.2 无功补偿应注意事项1.2.1 线路分散补偿电容器组容量在150kvar及以下时,可采用跌落式熔断器作控制和保护,其熔断器的额定电流按电容器组额定电流的 1.43~1.55倍选取;150kvar以上时应采用柱上断路器或负荷开关自动控制。
探析无功补偿技术在配电网中的应用摘要:自从改革开放以来,我国的社会经济有了突飞猛进的进步,这样人们在供电质量的要求就在不断的提高,并且电力的需求量也在不断的加大。
但是目前我国的配电网存在着无功功率频繁变化的问题,所以要想确保无功功率的稳定性、减少电路消耗的损失,就一定要应用无功补偿技术,只有这样才能确保通电的正常、维护配电系统的稳定。
本文主要对无功补偿技术在配电网中的应用进行了详细的分析。
关键词:配电网;无功补偿技术;应用近年来,我国的经济建设速度不断加快供电量也随之不断攀升但与此同时电网的建设却并没有实现同步加速而是出现了滞后的局面,电网耗损问题越来越突出。
降低电网损耗能够大大减少电力企业的供电成本。
研究发现通过将无功补偿技术应用于配电网当中,能够实现降低电网损耗的目的。
1.无功补偿技术的原理用电设备只有在电源中对有功功率和无功功率进行有效的吸收才能正常工作,如果电网具有过低的无功功率,无法达到要求,那么要建立起一个完整的磁场是不可能的,这种情况会降低电网电压,造成用电设备不能在正常情况下工作。
但是,发电机和高压输电线路的主要负荷供给需求很难从其中发出的无功功率下得到有效地满足,为了对这一缺点进行有效弥补,应该将无功补偿装置安装在配电网中对其进行有效补偿,从而在稳定的电压下用电设备能够正常工作。
无功补偿装置的主要工作原理是有效连接容性功率负荷和感性功率负荷,使这二者能量能够在负荷之间相互转换,这时容性负荷能够将无功功率提供给感性负荷。
2.无功功率对配电网的影响一般来说,电力系统无功功率主要消耗在2个方面:一是在进行输电过程中,电路自身会主动地消耗无功功率;二是用电设备工作时会消耗无功功率,通常情况下可以分为感性负载和非线性负荷消耗无功。
在电气设备中存在一些用电容量很大的设备,一般在其启动的时候都会消耗大量的无功,导致电网电压出现波动和畸变。
感性负载会给电力系统带来诸多不良影响,使得电网功率因数降低主要表现在以下几个方面:(1)对发电机组和输变电设备带来极大的不利影响,降低其输电能力和电气设备的效率增加了发电和输变电成本。
对电力系统配电网与无功补偿的探讨思考电力系统是现代社会的重要基础设施之一,而配电网和无功补偿则是电力系统中的重要组成部分。
配电网是将输电网输送的电能分配给各个用户的系统,而无功补偿则是对电力系统中的无功功率进行调节的技术手段。
本文将对电力系统配电网与无功补偿进行探讨和思考,探讨它们的作用、问题和未来发展方向。
配电网在电力系统中扮演着非常重要的角色。
配电网将输电网输送的高压电能分配给各个用户,并根据用户的需求进行合理的分配,保障了电力的供给和质量。
随着社会的发展和电气设备的普及,配电网的负荷不断增加,需要更加智能、灵活的管理和控制手段。
配电网需要不断创新和改进,以适应现代社会的需求。
无功补偿是电力系统中的一个重要技术手段。
无功功率是交流电力系统中的一种特殊功率,它不做功,但是却必须消耗一定的电能来维持电网的正常运行。
无功功率的存在会导致电力系统中的一系列问题,如降低线路、变压器以及发电机的效率,提高输电损耗,影响电网的稳定运行等。
而无功补偿技术可以通过对电路中的电容、电感元件进行控制,使得系统中的无功功率达到平衡,提高了系统的效率和稳定性。
无功补偿技术在电力系统中具有重要的作用。
配电网和无功补偿技术在实际应用中也存在着一些问题。
随着电力系统中新能源、分布式能源的快速发展,配电网的规划和管理变得更加复杂。
新能源和分布式能源的接入使得配电网负荷具有较大的波动性和不确定性,对配网的安全稳定提出了更高的要求。
无功补偿技术的调控和运行也需要更加智能化和精准化。
传统的无功补偿设备在面对复杂多变的电网负荷时难以满足要求,需要更加智能的控制算法和设备来实现对无功功率的精准调节。
针对上述问题,我们可以对配电网和无功补偿技术进行一些思考和探讨。
针对配电网的管理和控制,可以利用物联网、人工智能等新技术手段,实现对配电设备的远程监控和智能化管理。
通过数据分析和预测,可以更好地进行负荷预测和优化调度,提高配电网的运行效率和可靠性。
探讨配电网无功补偿技术及其应用配电网无功补偿技术是一种可以提高电能利用率、保障电网稳定运行的重要技术手段。
本文将从无功补偿技术的原理、分类及应用三个方面进行探讨。
首先,无功补偿技术的原理是通过在配电网中合理安装无功补偿装置,来降低系统中的无功功率,提高功率因数。
其实现的原理主要是通过电容器、电抗器等设备对无功功率进行补偿,以提高系统的功率因数。
无功补偿技术可以实现对系统中的感性、容性负载进行无功补偿,减少无功电流的流过,并改善系统的电压质量,增加电网的输电能力。
其次,无功补偿技术可以根据补偿方式的不同进行分类。
按照补偿位置可分为发电机侧补偿和负载侧补偿两种。
发电机侧补偿主要是指对发电机输出的无功功率进行补偿,以提高系统的功率因数;负载侧补偿则是指在负载侧对输入的无功功率进行补偿,以减少无功电流的传输。
按照补偿设备可分为静态补偿和动态补偿两种。
静态补偿主要是通过安装电容器、电抗器等静态设备对无功功率进行补偿,而动态补偿则是通过电子器件如SVG等实现对无功功率的补偿。
最后,无功补偿技术在实际应用中有广泛的应用前景。
首先,在现代化城市建设中,特别是在工业、商业、住宅等领域中,电力负荷不断增加,电力系统中的无功功率也大幅度增加,导致系统的功率因数低,电网潮流阻力大,无功补偿技术可以有效地提高功率因数,降低线路潮流,提高电能传输能力。
其次,在新能源发电方面,如风力发电、光伏发电等,由于其输出的电力质量不稳定,需要通过无功补偿技术进行调节,以提高电网的可靠性和供电质量。
此外,在电网的维护与运行中,无功补偿技术也可以用于电力负载的动态控制、电网电压的稳定和电网故障的保护等方面。
综上所述,配电网无功补偿技术是一种重要的电力管理手段,通过补偿无功功率,提高功率因数,实现对电能的有效利用。
无功补偿技术的应用可以提高电网的可靠性和稳定性,满足不同电力负载的需求,促进电力系统的经济运行。
未来,随着电力需求的不断增长和可再生能源的推广应用,无功补偿技术将会在电力系统中发挥更加重要的作用。
关于配电网无功补偿的探讨摘要:在配电网中存在着大量的无功电流,其流动不但增加了线路的损耗,而且对电能质量具有降低的作用,严重影响了供电企业和用户双方的利益,因此,对配电网进行合理的无功功率补偿十分必要。
本文对配电网无功补偿相关问题进行了探讨,分析总结了配电网无功补偿方式、无功补偿容量确定、无功补偿装置选型,构建了配电网无功补偿模型。
关键词:配电网无功补偿模型探讨近些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,给供电企业和用户都带来了巨大的损失。
本文对配电网无功补偿相关问题进行了探讨。
1 配电网无功补偿的必要性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:(1)无功在配电网中传输,占据了传输容量,降低了配电线路、配电设备的供电能力;(2)功率因素偏低直接加大了配电网络的损耗,加大了网络的传输容量;(3)功率因素越低,配电线路的压降就会越大,反过来使得用电设备的运行环境更加恶劣;(4)按照现行功率因素考核办法,企业报装容量在100 kV A及以上如果功率p无功补偿装置的发展从同步调相机→开关投切固定电容→静止无功补偿器(SVC)→静止无功发生器SVG(STATCOM)的几个阶段,各种无功设备特点如下。
(1)同步调相机:响应速度慢,噪音大,损耗大,技术陈旧,属淘汰技术;(2)开关投切固定电容:慢响应补偿方式,连续可控能力差;(3)静止无功补偿器(SVC):目前相对先进实用技术,在输配电电力系统中得到了广泛应用;(4)静止无功发生器SVG (STATCOM):目前虽然有技术上局限性,属少数示范工程阶段,但SVG是一种更为先进的新型静止型无功补偿装置,是灵活柔性交流输电系统(FACTS)技术和定制电力(CP)技术的重要组成部分,现代无功功率补偿装置的发展方向。
5 配电网无功补偿模型分析5.1 目标函数目标函数主要考虑以下几个方面:(1)网损最小;(2)电容器投资成本最小;(3)电压水平最好;(4)第一类、第二类电压稳定裕度最大。
对电力系统配电网与无功补偿的探讨思考随着社会经济的不断发展,特别是工业、商业和居民生活的电力需求不断增长,配电网所面临的挑战也日益严峻。
电力系统的配电网作为电能传输的重要环节,一直以来都是电力系统规划和运行中的关键问题之一。
随着电能需求的不断增长,配电网的负载率也在不断提高,使得系统的运行稳定性和功率因数出现了一定程度的下降。
而无功补偿技术正是针对这些问题而产生的,它可以通过提高电力系统的功率因数,改善系统的稳定性和经济性,从而对配电网的运行进行有效地控制和调节。
一、无功补偿技术的基本原理电力系统中,无功功率是指电能系统中的电能储存和释放,是一种被动的并引起能量流动的形式,它对电网的正常运行带来了严重的危害。
无功功率流向发电机、输电线路和变电站会导致系统负荷能力下降,线损、电能浪费增加,电网稳定性也会受到一定程度的影响。
而无功功率的补偿就是通过将被动无功功率与主动无功功率相结合,通过电容器、电抗器等设备来提高系统的功率因数,减少无功损耗,从而提高电网的稳定性和经济性。
无功补偿技术是电力系统中非常重要的控制手段之一,它被广泛应用于电力系统的输配电环节,特别是在高负载率、容易发生电压不平衡、容易出现谐波等问题的电网中得到了广泛的应用。
无功功率的补偿设备一般包括静止补偿设备和动态补偿设备两种。
静止补偿设备主要包括电容器组和电抗器组,通过静止的方式来进行无功功率的补偿,它具有成本低、效果稳定等优点,适用于中小型电网的无功补偿需求;而动态补偿设备则可以实时响应系统无功功率的变化,它的无功补偿效果更加精准和灵活,适用于大型电网的无功补偿需求。
在电力系统的配电网中,电能的传输和分配非常复杂,需要考虑的因素也非常多。
而无功功率的补偿就成为了配电网中一个非常重要的问题,它直接关系到电网的运行稳定性和经济性。
配电网中无功功率补偿的优化将对提高电网供电能力、降低线损、减小电网设备的磨损和提高节能减排等方面产生重要的作用。
配电网无功损耗补偿技术分析及线损管理摘要: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。
关键词:配电网;无功补偿;线损管理;分析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。
2 对配电网无功损耗补偿技术的分析2.1 分析配电网无功损耗补偿技术中的配置根据无功功率损耗的基本情况,各级的网络和一些输电的设备、配电设备都会对无功功率都一定的消耗,消耗最多的就是配电网的消耗。
智能无功补偿技术在低压配电网中的实践分析摘要:低压配电网是电力系统中至关重要的一部分,直接影响着电能的分配和供应质量,然而,在低压配电网中,无功功率因数问题一直存在,导致电网效率低下和能源浪费,为了解决这一问题,智能无功补偿技术应运而生。
该技术通过在电网中引入智能无功补偿装置,自动调整电能中的无功功率,提高电网的功率因数,降低电能损耗,改善电网的稳定性和可靠性。
鉴于此,本文旨在深入研究智能无功补偿技术在低压配电网中的实际应用,探究其对电网运行的影响和效益,分析智能无功补偿技术在低压配电网中的应用案例,并评估其在提高功率因数、降低无功损耗和改善电网稳定性方面的效果。
关键词:智能无功补偿技术;低压配电网;应用优势;应用途径智能无功补偿技术是一种用于电力系统中的高级电力电子装置,旨在管理和调整电能中的无功功率,优化电网的功率因数,降低无功损耗,提高电能质量,强化电网的稳定性和可靠性,该技术的核心思想是通过动态控制电容器和电感器的接入或断开,实现电网中无功功率的补偿和调整,使其适应电能需求的变化。
智能无功补偿技术在低压配电网中的实践应用,对于提高电网效率、降低能源成本、改善电能质量、增强电网稳定性以及实现可持续发展具有重要意义,能够提供高可靠性和经济性的电力供应,在电力系统的运行和管理方面具有显著的优势。
一、智能无功补偿技术在低压配电网中的应用优势(一)电网稳定性提高智能无功补偿技术的应用在提高电网的稳定性方面具有显著的效果,通过实时监测,这些技术可以精确检测电网的功率因数和电能质量,如使用无功功率补偿技术,某城市的低压配电网成功维持了功率因数在0.98—1.0之间,而无无功功率补偿技术的情况下,功率因数波动范围更广,处于0.90—1.0之间,这表明,无功补偿技术在提高功率因数方面具有重要作用,有效减少了功率因数波动,稳定了电网。
智能无功补偿技术可以根据实时数据自动调整无功功率补偿装置,包括电容器和电感器,满足电网的功率因数要求,如某工业生产厂家的电网中,智能无功补偿技术每月平均减少了20%的功率因数波动,这种精确的调整有助于降低电网的不稳定性,减少电压波动,提高电网的稳定性。
10KV中压配电网无功补偿技术分析在电网系统运行的过程中,无功补偿技术的应用关系到整个电网的运行安全,对配网的建设质量都有着十分重要的影响,本文就10KV中压配电网无功补偿技术进行分析。
标签:中压;配电网;无功补偿;技术分析一、前言电网的运行安全对我们的生产和生活都有着十分重要的影响,在电网运行的过程中使用无功补偿技术能有效地平衡电网的无功、提高系统功率因数、降低网损、改善电压质量,是提高电网运行的经济性、可靠性的实用技术手段。
二、无功补偿的方式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,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、增强电网系统稳定性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。
配电网中常用的无功补偿方式包括:变电所集中补偿;配电线路分散补偿;负荷侧集中补偿;用户负荷的就地补偿(在电动机处安装并联电容器)等。
1、变电站集中补偿方式要平衡輸电网的无功功率,可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,主要目的是改善输配电网的电能质量,提高功率因数等。
集中补偿装置一般连接在变电站的10kV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。
2、负荷侧集中补偿中补偿方式目前,国内较普遍采用的另外一种无功补偿方式,是在配电变压器二次侧进行集中补偿,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·cosΦ,当功率因数cosΦ=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,1000kV A的变压器仅能带600~700kW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。
浅谈配电网无功补偿发布时间:2021-11-18T05:46:11.720Z 来源:《科学与技术》2021年第18期作者:孙子颖[导读] 在电力系统中,存在着消耗大量无功功率的设备孙子颖国网山西长治供电公司变电运维中心山西长治 046000摘要:在电力系统中,存在着消耗大量无功功率的设备,这些设备的使用会使电力系统电压产生激烈的波动,例如冲击性的无功功率负载:轧钢机,电弧炉电气化铁道等。
同时用户中又有对系统电压稳定性有较高要求的精密设备:如计算机,医用设备等。
如果无功功率不能及时控制,就会对电网电压造成不良影响。
另外无功储备的不足会导致电网电压水平的降低。
因此,如何快速有效解决电力系统中的无功缺额。
具有重要的现实意义。
关键词:配电网;无功补偿;电压;补偿容量1 无功补偿技术概述依据电学理论,为了保证用电设备可以正常运行,首先应当确保其可以在电源中吸收有功功率和无功功率。
如果无功功率过低,则无法建立完整磁场,如此便会直接导致电网电压降低,用电设备则会无法运行。
而此时,经由发电机和高压输电线发出的无功功率很难满足主要负荷供给需求,为了规避这一现象,电力企业往往会在配电网中安置无功补偿装置,以此保证用电设备可以在正常的电网电压下工作和运行。
所谓无功补偿,是指通过提高配电网中电网的功率因素,从而达到降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境的一种应用技术。
其主要的工作原理可以细化解释为:通过并联方式连接有效连接容性功率负荷和感性功率负荷,实现两者之间可以在负荷之间进行能量转换,由此达到以容性负荷输出的无功功率补偿并满足感性负荷所需要的无功功率的需求。
但是值得注意的是,该项技术或装置的应用虽然可以最大限度的降低配电网的电力的损耗,但是应用不当,也会导致电网波动、谐波增大等不利结果。
2 电力系统中无功补偿的作用及其原理无功补偿的全称是无功功率补偿,它在电力供电系统当中能够对电网的功率因数起到提高的作用,从而降低供电的变压器以及输送线路的损耗以达到对供电环境的改善和提高供电的效率,故此电力系统中的无功补偿的装置是一个非常重要的环节设置。
无功补偿技术在配电网中的应用摘要:自我国改革开放以来,经济得到了快速发展,城市现代化和城乡一体化建设的逐步推进,对电力的依赖性越来越强,也正是由于市场和社会的大量需求,极大地促进了我国电力系统以及电网的健康平稳发展。
而无功补偿技术,是当前我国电网建设现状环境下而产生的,用在电力系统中,能够有效改善线路老化损耗的现象,起到节约电力减少能耗的作用。
由此,本文主要针对无功补偿技术在配电网中进行深入分析,客观阐述相关流程环节,以便推动无功补偿技术在配电网中的广泛应用。
关键词:无功补偿技术;配电网;应用随着我国城市化进程脚步的不断推进,对电力的需求催化了电网建设效率,但是由于我国地域广阔,人口数量较多,导致电网建设同电力需要呈反比关系,社会供电量需求与日俱增,而电网的建设缓慢,同发达国家相比较为落后,并且在长时间的电力传输中,造成电线的老化,加剧了电网的损耗。
当前我国电网损耗问题日趋突出,已经严重影响到了电网的正常运转,采用无功补偿技术,能够有效改善电力运输过程中的损耗,提升供电效率。
1.无功补偿技术在配电网中应用概述改革开放以来,我国经济快速发展,科学技术水平有了质的飞跃,与此同时,人们的物质生活需求也在逐渐增加,人口数量的激增,社会建设的需要,无形中对电力的需求量越来越大,产生了较强的依赖性。
在经济建设过程中,电力起到了重要作用,但随之而来的是电力需求量的激增,加剧了我国电网建设的力度。
就当前我国电网以及配电网建设现状而言,整体水平较低,在电力传输过程中损耗较大,严重制约了我国电网的经济效益和建设力度。
但是随着我国科学技术水平的提升,相关领域专家对电网的损耗问题重视程度越来越高,逐渐引进了自动化技术、补偿技术以及计算机等技术,无功补偿技术的应用,极大地缓解了电能损耗的问题,一定程度上提升了电网的经济效益以及建设力度。
无功补偿技术在电网以及配电网中的应用,能够根据电网不同设备的功率进行智能传输,并计算传输过程中的损耗,不断进行完善和改造,从而实现降低损耗的作用。
10kV高压配电网无功补偿技术分析摘要:时代的发展促使我国电网不断完善,各个行业用电量也在逐渐提高,这就为我国的供电系统带来了一定挑战,所以,人们应该降低对电能的损耗。
而相关研究人员结合电网的实际情况,研发了无功补偿技术。
此技术能够有效降低电能的损耗,还能提高系统的运行电压,保证电力系统稳定运行。
基于此,本文主要对10kV高压配电网无功补偿技术进行了简单的分析,以供参考。
关键字:无功补偿;电网;电压;设备引言无功功率能够保证10kV配电系统稳定、健康运行,而且电网系统中如果出现无功功率不平衡的问题,整个电网的电能利用率就会大大降低,甚至会导致相关设备受到损坏。
所以,工作人员应该意识到无功补偿技术对电网稳定运行的重要性,并且采取一定的措施推动无功补偿工作的进行,从而才能保证10kV配电网的稳定运行。
1无功补偿工作的价值在配电网的运行过程中经常会出现无功功率失衡的现象,如果无功功率大于正常值,就会大大降低配电网各负荷节点的电压,同时也会使得输送电流得到一定程度的增大,进一步造成严重的电线损坏,最终降低了电能的利用率。
而如果无功功率达不到正常值,就会降低系统的运行功率,很大程度上改变系统的运行电压,使得电网系统不能稳定运行,对10kV配电网的相关工作带来了很大的阻碍。
下文将阐述无功补偿技术的应用价值:1.1提升电能使用效率10kV配电网的输电线路常常会受到外界和内部的影响。
相关工作人员会在10kV的配电网中添加无功补偿设备,并且将各个电容器进行并联处理,这样能够降低电网内各个设备以及线路的通行电流值,从而达到降低有功功耗的目的,保证电能能够最大限度的向热能转化,降低损耗,提高电能的利用率。
1.2降低用户用电成本工作人员在开展无功补偿工作中的过程中,会对无功补偿装置与电容器之间进行并联处理,这种做法能够有效缓和电网中电压的波动,使得有功、无功的容量保持在相对平衡状态,保证电网的稳定、健康运行,降低了停电以及电损的发生概率,这样能够保证用户对电能进行充分利用,为用户节约电力成本。
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。
浅析配电网无功补偿技术
【摘要】运用合理的无功补偿技术不仅能提高电网输送电能效率和设备利用率,还可以提高供电系统的电压质量。
本文介绍了无功补偿的作用及其重要性,着重介绍了配电网无功补偿技术的演变过程和优化后的补偿方案,以便读者对配电网无功补偿技术的演变有全面的了解,更好地指导配电网的安全、经济运行。
【关键词】配电网;无功补偿;可靠性;方案优化
1 配电网无功补偿的作用及其重要性分析
电力系统传输有功功率和无功功率,其中无功功率虽然不对外部做功,但它可以形成感应电磁场,进而为电力系统变压器等感性器件提供正常工作必须的能量,因此,无功功率是电力系统中不可缺少的一部分。
然而,电力系统中大多数元器件和负荷都要消耗无功功率,一旦无功电功率短缺将占据在电力系统无功功率,降低电网的功率因数,引起电力系统中其他器件输出功率降低,同时增加线损,降低供电系统的电压质量。
无功功率不宜长距离传输。
因此,必须在消耗无功功率的地方产生无功功率,即采用就地无功补偿技术。
由于该项技术可以提高系统功率因数,减少变压器等设备和线路的损耗,进而使设备利用率提高,同时也能够使电网电压得到稳定并且还提高供电系统的电压质量。
在长距离输电线路中安装无功补偿设施还可以提高输电能力和线路稳定性。
因此,研究无功补偿技术具有重要性意义。
据调查统计,我国电力系统中配电网无功功率不足或分布不合理的问题最为突出,大部分配电设备的自然功率因素约为0.7,也就是说配电网的电能损耗约有50% 是无功功率不足引起的,严重影响了配电网电压质量,用户对电能质量的需求很难得到满足。
因此,在配电网中无功补偿技术的研究是非常重要的。
2 配电网曾经采用的无功补偿技术介绍
2.1 主要以纯电容器补偿形式为主
电容器较为脆弱,容易受到外部因素的影响。
由于电网中大量谐波的存在,在无功补偿时若都以纯电容补偿方式,容易导致谐波电流放大,从而破坏配电网投切开关、补偿电容器和其他电气设备的相关元器件。
2.2 以接触器作为投切开关的方式为主
接触器运用于投切开关时,响应时间往往非常长。
在用电设备上无功变化很快,或有冲击载荷的分布网络中,无法有效地实现跟踪补偿。
因为电容器投入运行时会有涌流现象,所以电容器被切除时容易产生过电压,电容器再次投入运行前必须将电容器进行完全的放电。
2.3 以等容循环投切的控制策略为主
等容循环投切的控制策略分组不够精细,缺乏足够的补偿精度。
自始至终配电网都处在欠补偿的状态,节能降耗的效果很不理想。
2.4 一般采用普通控制器电容补偿形式为主
普通控制器无强大的抗干扰能力。
在外部干扰的情况下容易出现有错误的运行,甚至发生死机崩溃的问题,在配电网有谐波时不能有效地胜任工作。
同时,普通控制器的功能也比较简单,而与日益复杂的现代化配电网不能完整的匹配。
2.5 以三相共补的补偿形式为主
三相不平衡的负载系统无法很好地实现分相补偿。
2.6 缺乏有效的保护手段
缺乏有效的保护手段,无法对设备实现保护作用,增加了补偿设备产生故障的几率。
2.7柜体结构
制作成套装置时往往使用的是分离元器件的方法,柜体的结构非常复杂,对组装工艺要求很高。
3 先前配电网无功补偿技术存在的一些主要问题
(1)不同生产厂家生产的设备质量良莠不齐,一些设备的适应性能和使用寿命得不到保证,经常出现故障,需要频繁地维修或者更换。
(2)在接触器投切电容器过程中出现的涌流对接触器和电容器的质量造成了比较大的负面影响。
(3)对无功补偿设备的管理缺失。
在配置进配电网后,没有对无功补偿设备形成实时的监控和管理。
(4)无功补偿设备的配置方法不够科学、不够系统,不能最大地发挥节能降耗的功效。
4 当前普遍采用的优化的配电网无功补偿方案
4.1 采用变电站集中补偿方式
变电站集中补偿的方式可以有效地平衡电网的的无功功率等级划分和提高
能源使用效率,维持变电站的母线电压,并且补偿损耗在主变压器高压输电线的电能。
使用此方法补偿装置是并联电容器,同步同步调相机和静止同步补偿器,装置的位置相对较集中,便于日常管理和维护,但节能降耗的效果不是好。
4.2 采用随器补偿方式
随器补偿,就是在配电网中利用低压熔断器在变压器的二次侧连接上低压电容器,对空载状态下变压器的损耗进行补偿。
随器补偿是比较有效的无功补偿方式,其接线简单,能最大限度地补偿变压器的无功耗损,提升变压器的运行效率,性价比比较高。
但是随器补偿的方式所需要的变压器数量多,设置位置也不够集中,维护工作的任务量比较重。
4.3 采用配电线路杆上无功补偿方式
配电线路杆上无功补偿的方式能实现无功补偿的目的。
控制方法相对比较的简单化,经常是没有分组单点式补偿,补偿容量相对较小。
其保护配置也比较简单,一般采用熔断器和避雷器作为过流和过电压保护装置。
配电线路杆上无功补偿方式是提供电线路和电力变压器的需要的无功,具有投资小、见效快、操作方便等一些优点。
4.4 采用随机补偿方式
随机补偿的方式,就是并联低压电容器组和电动机,利用控制和保护装置与电动机同步投切。
这种方法主要被用来补偿电动机的无功消耗,能显著改善电网系统中的无功负荷需求。
随机补偿随着设备的投运而投切,不用过多对补偿容量进行调节,此外随机补偿的投资小、占用面积小、便于安装和维护,故障发生率低。
4.5 采用跟踪补偿方式
跟踪补偿的方式,是在大用户的配电变压器低压侧配置低压电容器,一般适用于10KV以上的专用配电变压器的用户。
跟踪补偿可以与实际的无功负荷变化相结合对用户的进行动态补偿,补偿效果是更为理想的。
但是,其缺点是控制保护装置复杂,初始投资比较大,但它也是目前电力公司针对用户侧无功管理运用的主要补偿方式。
4.6 采用线路补偿方式
在35kV和10kV电网线路上,由于线路本身存在较大的电阻,使得电能消耗在传输过程中的部分过大,并且线路末端到达配电变压器时电压偏低,所以需要加装线路补偿装置。
线路补偿方式和配电线路杆上无功补偿相似,可综合归类为35kV(10kV)线路补偿。
4.7 案例分析
某地10kV线路长22.5km,线路末端电压为的9.65kV,末端功率因数为0.8。
由于此线路较长,线路末端电压与末端功率因数都较低,导致此线路经过技术人员的计算分析,决定采用高压无功补偿装置对此线路进行补偿,在距变电站16.8km 处配置100kVar固定补偿,用于补偿配电变压器空载时的损耗,配置两组200 kVar+300 kVar动态补偿,用于追踪负荷的变化,实现跟踪补偿,采用真空接触器动态投切,实现电容器的三组三级补偿。
此线路相关数据如表1所示。
表1 此线路相关数据
供电线路总负荷2900KV A
补偿点距离符合中心长度16.8Km
平均输送有功功率2320KW
平均输送无功功率1740KW
供电线路功率因数补偿前补偿后
0.8 0.9
导线截面积LGJ-70 mm2
5 结语
由于技术和经济的原因,配电网无功补偿技术经历了较长的发展过程,随着经济的发展和电网容量的快速增长,为了提高供电可靠性,配电网无功补偿方案优化十分重要。