关于10kV配电线路无功补偿初探施嘉亮

关于10kV配电线路无功补偿初探施嘉亮

湖州新伦综合能源服务有限公司浙江湖州313000

摘要:在电力系统运行的过程中,配电网是电力行业产销的至关重要的一个环节。在电力系统运行的过程中,由于配电网的面线非常的广泛,一般情况下都是线损大户。随着现阶段我国配电网的负荷的日益增加,对于配电线路的无功补偿需求也在不断的增长,因此也相应的增加了电力的损耗。在电力系统的运行中,配电线路的无功补偿可以有效的降低电力消耗,因此,在电力行业的发展过程中,要加强对配电线路无功补偿的研究和分析,为电力行业的发展做出重要的贡献。

关键词:线路;研究分析;电能消耗

引言:在电力系统生产的整个过程中,电力有功功率的产生也会有一定的无功功率的产生。在现阶段的电力用户的一些用电设备在用电的过程中,除了需要一些有功功率外,还会对无功功率进行一定的供给。在电力系统运行的过程中,无功功率通过多级送电线路、变压器的输送等等,会在一定程度上造成无功功率的损失,这会在很大程度上造成电网功率的下降,还会造成电能的损耗,不利于现代化电能的节能运行。因此,在电力系统的运行过程中,需要根据电网的实际情况,进行无功补偿的研究,以此减少电能消耗,达到现代化电力经济节能减排的要求。

1配电线路无功补偿的作用

1.1有利于改善电能的质量

电网正常运行的一个最重要的指标就是电压合格率,在电网系统中的无功补偿设备的配置与电网的供电质量息息相关。在电力系统运行的过程中,电力系统向电力用户供应稳定的电压,其中的供电电压是随着线路所输送的有功功率和无功功率的变化而相应的变化。当输电线路输送了一定数量的有功功率以及始端的电压保持一定数值不变时,如果输送的无功功率在不断的增加,则线路的电压损失就会越来越大,这样的话到达电力用户端口的电压就越低。当电力用户功率的因素不断的提高以后,电力系统吸取的无功功率就会相应的减少,这样的话电压损失也会相应的减少,从而有效的改善了电力用户的电压值,因此,在电力系统运行的过程中,通过合理的安装无功功率无偿设备可以有效的改善电力用户电压的质量。

1.2降低电能损耗

在电力系统的运行过程中,在负荷功率P保持一定数值不变单位情况下相应的提高功率因素,这在一定程度上减小了负荷的无功功率。通过这样的处理方式,可以有效的减少电力系统中无功功率的损耗,这在很大程度上降低了电能的损耗。

1.3挖掘发供电设备潜力

在设备容量不变的条件下,由于提高了功率因数可以少送无功功率,因此可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP计算如下:

ΔP=P2-P1=S(cosφ2-cosφ1),如需要的有功不变,则由于需要的无功减少,因此所需要的配变容量也相应地减少ΔS计算如下:ΔS=S1-S2=P(1/cosφ1-1/cosφ2),可以减少供电设备容量占原容量的百分比为ΔS/S计算如下:ΔS/S=(cosφ2-cosφ1)/cosφ2=(1-cosφ1/cosφ2),在电力系统的运行过程中,通过安装无功补偿设备,可以使发电机产生更多的有功功率,这样可以有效的进行无功功率的补偿,使无功负荷相应的降低,可以增加电能资源,减少电能资源的损耗浪费。

1.4减少用户电费支出

在电力系统运行的过程中,如果功率因素过低,将会对电力用户的电费做出一定的处罚,通过对无功功率的补偿,可以减少电力用户设备间的无功功率的损耗,这样也可以相应减少电力用户电费的支出。

210kV配电线路并联电容补偿的配设

2.1配电线路并联电容补偿容量配置选择

按照无功功率分层和划分的本地化原则,各级电网管理部门结合当地具体情况,提出功率因数评估指标。通过将并联电容器组连接到主变电站的10kV侧,10kV系统的功率因数可以达到0.9或更高,峰值和谷值功率因数可以通过电压无功功率集成控制(调整变压器分接和切换并联电容器组)。

2.2电容器组安装位置的确定

为了优化电容器组容量配置和优化安装位置,许多专家学者进行了深入研究,提出了配电线路负载不同配电方式的最优容量配置和安装位置。如:(1)当无功负载均匀分布时,最佳补偿容量为无功负载的2/3,安装位置为变电站总长度的2/3。(2)当无功负载递增分布时,最佳补偿容量为无功负载的80%,安装位置为变电站总长度的7/9。(3)当无功负载减小时,其最佳补偿容量为无功负载的62.3%,安装位置为变电站总长度的4/9。(4)当无功负载是等腰三角形时,最佳安装位置是变电站总长度的5/9。然而,配电线路的负载分布大多是随机和不规则的,并且它具有许多分支和复杂的布线,很难应用标准模式来解决整体问题。但是,分支道路上也有类似的分布模式。因此,具有复杂载荷分布的配电线可以被视为各种分布类型的组合。提出了电容器组安装位置的基本要求:电容器组应安装在配电线上。超过1/2的干线连接到近负荷密集区域;当有多组电容器时,应将其分散并安装在负载密集的支线上。

310kV配电线路无功补偿的设施配备

(1)对于10kV配电线路的无功补偿,功率因数需要高于0.9,并且可以严格评估电压工作的控制,并且可以实现峰值功率因数和谷值功率因数。在配电线路中,需要色散补偿,通过分散补偿在配电线上并联电容器组,可以有效提高线路负载功率,有效提高电源电压质量和节能效果。(2)固定电容器组的安装位置。为了在10kV配电线路上进行无功功率补偿,必须有效地补偿线路内的电力变压器损失的无功功率,并使用分布式形式将先前的变电站组减少到10kV。有效地增加了电线的输出,有效地改善了配电线路中的无功功率因数,并且线路上的损耗降低到一定的效果。当负载分布非常平均时,10kV配电线路上最合适的位置需要找到最合适的无功补偿位置,既可以达到补偿效率,又可以使补偿负载集中在一个地方。由于许多配电线路较长且分支较复杂,因此可以在更集中的位置选择分支的负载补偿位置。在特定配电线路上进行补偿时,有必要对修改后的线路进行全面调查,有必要考虑这个仙女中存在的较大的电力负荷点。这不仅需要合理的布置和电压能力的考虑,而且还需要科学选择电容器,并且还需要充分考虑电容器和电容器的处理损耗以及操作环境。同时,需要在配电线路的三分之二处选择具有多个负载点的10kV配电线路的补偿位置,并且该位置的补偿容量也必须是无功负载的三分之二。无功补偿控制器有三种形式:功率因数型,无功功率型和无功电流型。无论选择哪种形式进行控制,都可以选择无功率补偿控制器。控制器是无功功率补偿系统的控制中心。

4无功补偿在10kV配电线路中的实际应用

通过在线路上执行电容器安装来实现线路无功补偿。但是,线补偿的设定点不需要太多。为了便于控制,需要进行总体控制,通常不建议进行组交付。补偿能力也应基于适用性。为了防止过度补偿,补偿能力不应太大。保护它应该尽可能简单。线路的补偿方法需要提供线路和公共变压器。该方法投资小,回收快,管理方便,维护简单。它适用于低功率因数和重负载的长线,但不适用于任何应用。如果负载很重,补偿不足。许多住宅用电是单相负载,还有三种负载和单相负载混合应用。这些负载大小不同,用于电力的时间也不同。因此,在电网中,还存在三个不平衡电流。由于功耗和不可预测性的不平衡,抵押供电系统的三相负载的长期稳定性不能平衡。我们对10kV配电线路中无功补偿的应用进行了案例研究。一个县的电网总供电范围为1300平方公里。现有10kV配电变压器,可达3000多台,总容量可达4万多千瓦。这些配电变压器负责全县的电力生产和生活,必须满足50万人口的日常需求。

结束语

在电力系统的运行过程中,通过对配电线路无功补偿的研究,可以有效的提高我国电能资源的质量,为电力用户提供一个安全稳定的用电环境。

参考文献:

[1]高宇英.刘乾业.智能型低压无功补偿装置若干问题的探讨[J].电力电容器,2016,(2).

[2]陈志博.几种常见无功补偿装置的基本原理及其仿真[J].大功率变流技术,2017,(3).

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