补偿电网范文

补偿电网范文（精选10篇）

补偿电网 第1篇

关键词：农村电网,无功补偿,无功损耗,经济效益

1 农网无功补偿现状

随着农村用电负荷的迅速增长, 无功需求也不断加大。合理地进行无功补偿不仅可以解决无功不足的现象, 而且也是提高电压质量, 降低线损, 提高供电可靠性的主要措施, 其现状是:

1) 无功缺额大, 补偿容量不足。 对于容量100kVA以上的客户, 对客户执行功率因数调整电费。客户为了达到要求的功率因数值, 大多数都安装无功补偿装置。但在农网中, 这类负荷所占比例较少, 大多数的客户为综合配电变压器客户, 一般没有安装无功补偿装置, 造成无功补偿不足。农用电网的特点是用电季节性强, 电力负荷分散, 峰谷悬殊。在农网中存在大量的配电变压器, 这些变压器在配置容量时必须按照农忙季节的容量进行配备, 配电变压器长时间处于低负荷运行状态, 从而消耗大量无功。

2) 农网长期未受重视, 无功不合理。 线路陈旧杂乱, 导线截面小, 而且在一些地方仍然使用老式耗能变压器。这不仅导致了电压质量差和损耗大的问题, 而且也消耗了电网中的无功。

3) 农网中有载变压器或有载调压设备少, 不利于调节电压, 造成电压质量差, 使得无功补偿装置很难发挥作用。

2 农网无功补偿配置的原则

我国电网中的无功配置分为三个层次实施:一是变电所;二是配电线路;三是客户层。以下重点讨论的是10kV配电线路。10kV及其他电压等级配电网的无功补偿配置原则是:

1) 配电网的无功补偿以配电变压器低压侧集中补偿为主, 以高压补偿为辅。配电变压器的无功补偿装置可按变压器最大负载率75%, 负荷自然功率因数为0.85考虑, 补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95, 或按照变压器容量的20%～40%进行配置。

2) 配电变压其的电容器组应装设以电压为约束条件, 根据无功功率进行分组自动投切的控制装置。而针对电力客户的无功补偿配置原则是:根据其负荷特点, 100kVA及以上高压供电的电力客户, 而客户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95, 其他电力客户功率因数不宜低于0.90。

3 10kV配电线路的无功补偿

这种补偿方式的节能效果与补偿地点和补偿容量有关, 因此应根据线路的具体情况进行选择。对于负载重在线路末端的主干线, 在线路末端安装无功补偿装置, 以减少线路中流过的无功电流。

1) 无功补偿容量的估算方法。从配电网线损理论计算得知, 线路上配电电压器的铁损, 即其空载损耗或无功励磁损耗, 约占高压配电网损耗的70%左右, 这说明配电变压器的无功损耗在配电网无功总损耗中占有极大的份额。因此10kV配电线路的无功补偿总容量, 可满足线路上配电变压器总励磁无功功率需要进行补偿, 同时考虑不少农电企业重变电站的补偿, 轻线路的补偿, 造成线路分散补偿较为薄弱的实际情况。即得到如下计算公式:

undefined (1)

式中Io——变压器空载电流百分比。

为了避免在配电变压器空载时造成过补偿;或者为了避免在10kV线路费全相运行时容易产生铁磁谐振现象, 因此, 10kV线路的无功补偿容量也可按如下公式计算确定undefinedSN, i (kavr) (2)

由于10kV线路上的配电变压器台数较多 (一般一条线路为30台左右) , 配电变压器空载电流百分数之值获取较为困难, 为了方便起见, 可取它的加权平均值。即

undefined

法。10kV线路中的无功补偿装置目前一般是固定投入。为了最大限度地减少配电线路的电能损耗, 使其补偿获得最佳效果, 分散补偿的电容器在线路上的安装点应尽量合理。为此, 补偿电容器的安装地点宜靠近村庄或者农村配电房, 注意以下三点:

a.对于负载均匀分布的主干线, 需要安装一组电容器, 安装位置一般位于主干线的2/3处, 补偿总容量为Qc (kvar) 。

b.当线路上装设2组电容器时, 第一组安装点宜定在距离线路始端2/5处, 第二组为4/5处, 各组补偿容量为线路分散补偿总容量的1/2。

c.当线路上安装3组电容器时, 第一组安装点宜定在距离线路始端2/7处, 第二组为4/7处, 第三组为6/7处, 各组补偿容量为分散补偿总容量的1/3。

3) 以网损最小为目标的线路无功优化方法。对于有n个节点m条支路的配电系统,

其线损PL可以表示为

PL=∑undefinedI2iRi (4)

式中, Ii——流过第i条支路的电流;

Ri——第i条支路的电阻。

流过支路的电流含有功和无功分量, 即

Ii=Ia, i+jIr, i (5)

于是, 得到有功电流和无功电流产生的线损为

其中, PLa为有功电流产生的线损, 这是无法减小的;PLx为无功电流产生的线损。

4 无功补偿及其节能分析

4.1 基本情况

某线路为变电所的主要干线之一, 全长25km, 导线型号为LGJ—120, 配电变压器总台数为108台, 容量为7085kVA。

在2000年上半年运行中, 1月该线路输送有功功量是480000kWh, 无功电量是430000kvarh。经查变电所运行记录, 该线最大有功功率为2700kW, 最小有功功率为500kW, 经常运行有功功率为1200kW, 母线功率因数为0.78。

4.2 情况分析

鉴于线路配电变压器无功损耗为固定损耗, 损耗因素主要为配电变压器的励磁电流, 故此无功损耗最轻可达280kvar。 (配电变压器的励磁电流为4%～5%) 。

根据线路的有功功量、无功功量, 确定其功率因数在0.78～0.81之间, 与母线功率因数基本相符, 设功率因数=0.78。

1) 当该线最大有功功率为2700 KW, 那么最大无功功率为

2) 最小有功功率为500 KW, 则最小无功功率为

3) 经常运行有功功率为1200 KW, 那么经常负荷时无功功率为

从中可以确定其最大无功功率为2100kvar, 经常负荷时无功功率为960kvar, 最小无功功率为400 kvar。

4.3 补偿方式的确定

因线路较长, 负荷较大, 实施固定补偿与自动补偿相结合, 在线路上进行分散补偿。

4.4 补偿容量的确定

根据线路无功功率固定损耗为280kvar, 选用 2×100kvar固定补偿在线路两处进行补偿。自动补偿容量的选择:经常运行负荷状态下的无功功率减去补偿后的 1/2 , 先确定为300kvar, 即总共补偿的容量为200+300=500 (kavr)

4.5 效果比较

1) 最大负荷时该线无功功率补偿全部投入运行, 功率因数提高为

undefined (11)

2) 经常运行负荷下该线路的功率因数为

undefined (12)

3) 在最小负荷下该线路的功率因数为

undefined (超前) (13)

自动补偿根据功率因数自动断开退出运行线路, 仅有固定补偿运行, 这时, 线路功率因数为

undefined (14)

如果自动补偿容量暂选200kavr, 将发生无功补偿振荡, 导致投切频繁。这样, 该线路供电的功率因数应控制在0.86～0.93之间, 才符合农村电网的要求, 为此电容器补偿装置选用2×100kavr固定补偿, 自动补偿选用300kvar。

4.6 补偿地点的确定

第一组装设在该线2/7处为固定补偿;第二组为自动补偿, 装设在该线路的4/7处, 也是负荷较为集中地段;第三组为固定补偿, 装设在该线路的 6/7处。

5 结束语

农村电网降损节能有多种方式, 其中无功补偿技术比较成熟, 施工简便, 投资少, 有着极可观、长久、直接的经济效益。目前在广大农村利用无功补偿技术实现降损节能的空间和潜力都很大.因此在农村电气化改造过程中, 必须针对实际情况进行相关计算分析, 科学地、实际地对无功补偿装置进行合理优化配置, 使其发挥良好的、预期的经济效益。

参考文献

[1]倪健立, 马放瑞.农村电网节能降损与自动化实用技术[M].北京:中国电力出版社, 2008.

[2]陈星莺, 虞忠年.电力网电能损耗[M].北京:中国电力出版社, 2000.

补偿电网 第2篇

为了积极稳妥推进电网建设，构造和谐工程建设环境，根据《省政府办公厅关于印发江苏省电网建设征地拆迁补偿实施意见的通知》（苏政办发〔2009〕4号）、《市政府关于印发宿迁市征地补偿和被征地农民基本生活保障实施细则的通知》（宿政发〔2006〕29号）、《市政府关于进一步加强电力保障工作的实施意见》（宿政发〔2008〕117号）精神，结合宿迁实际，特制定本办法。

一、指导思想及基本原则

（一）指导思想。深入贯彻落实科学发展观，切实保障广大群众的合法权益，不断创新征地拆迁补偿方式方法，积极营造和谐的电网工程建设环境，加快推进电网工程建设，为全市社会经济快速发展提供坚强可靠的电力保障。

（二）基本原则。坚持加快推进与统筹协调相结合。既要围绕电网建设的总体要求，千方百计加快征地拆迁补偿工作进度，又要切实维护广大群众的切身利益，及时将征地拆迁群众利益补偿到位。

坚持依法办事与创新举措相结合。既要严格执行相关法律法规，依法推进征地拆迁补偿工作，又要开拓创新，认真做好宣传、沟通、解释工作，妥善解决工作中遇到的矛盾和问题。

坚持统一领导与属地管理相结合。既要坚持在市政府统一领导下开展电网建设征地拆迁补偿工作，统筹规划，协调推进，又要强化属地政府第一主体责任，明确任务，落实措施。

二、管理机构及工作职责

（三）管理机构。市、县（区）政府成立电网建设征地拆迁补偿工作领导小组，政府分管领导任组长，成员由经贸、建设、国土、林业、规划、环保、水务、公安、城管、交通、供电等部门负责人及电网工程建设涉及的乡镇主要负责人担任。领导小组下设办公室，办公室设在经贸委或建设局。

（四）主要职责。领导小组对辖区内电网建设征地拆迁补偿工作负总责，负责对电网拆迁补偿工作进行指导、考核、奖励，协调解决电网工程建设中的突出矛盾和问题，保证工程建设的顺利进行。领导小组办公室主要负责组织力量协调电网建设的征地、拆迁、塔基占地、青苗赔偿、通道树木砍伐及补偿款发放工作，解决电网工程建设中的具体问题。

三、补偿政策及补偿标准

（五）中心城市房屋拆迁标准按照（宿政办发〔2007〕192号）精神执行，其中农村房屋拆迁按各地近两年实际补偿标准执行。征地涉及的土地补偿费、安置补助费、地上附着物和青苗补偿费，按照（宿政发〔2006〕29号）规定的标准执行。

（六）沭阳、泗阳、泗洪三县拆迁补偿标准按照各地现行政策执行。

（七）相关政策。

1．电网建设涉及的相关规费，按照市重点工程有关优惠政策执行。

2．变电站建设所需土地，按照城市基础设施用地依法划拨。

3．电力线路跨越等级公路、河流但不构成对被跨越物实质性占用的，不收取跨越费、河道及堤防占用补偿费。电力线路跨越林区，不砍

伐树木的，不收取线路走廊林地占用费；砍伐树木的，按规定办理相关手续。

4．挖掘城市道路涉及路面、河道、照明、给排水等设施的，修复补偿标准按照《关于印发江苏省城市道路挖掘修复费标准（修订版）的通知》（苏建计〔2006〕135号）文件执行。

5．电网建设项目与市政、电信及其设施建设相互妨碍时，按照规划在先的原则协商解决。因电网建设项目施工给市政、电信及其设施造成损失的，按造成的直接损失补偿；对不需拆迁、复建的，应当采取防护措施；确需拆迁、复建的，按照等效代替、恢复原功能的原则进行迁移或补偿；因扩大规模和提高标准所增加的投资，由各产权单位自行承担。

（八）架空电力线路杆、塔基用地及电缆通道一次性经济补偿范围和标准。

1．角钢铁塔基础占地按铁塔基础外露部分外沿1米所形成的四边形计算补偿面积。

2．杆型基础占地按基础外沿1米计算补偿面积，方形基础按四边形计算面积，圆形基础按圆形计算面积。

3．电缆通道占地按通道实际外露部分计算补偿面积。

4．架空电力线路走廊（包括杆、塔基础）和地下电缆通道建设不实行征地，杆、塔基础用地一次性补偿标准按该地前三年平均年产值的10倍执行。

（九）500千伏线路通道房屋拆迁范围。

1．线路边导线垂直投影外5米范围内房屋。

2．最大风偏情况下，边导线对建筑物最小净空距离小于8.5米。

3．房屋所在位置离地1.5米处最大未畸变电场大于4kV/m，磁场强度大于0.1毫特斯拉。

（十）220千伏及以下架空导线与建筑物在最大计算弧垂下最小垂直安全距离满足35千伏4米、110千伏5米、220千伏6米的情况下，被跨建筑物不予拆除和补偿。

四、实施步骤及工作规范

（十一）调查摸底。县（区）领导小组办公室组织对征地上的附着物、房屋及塔基占地、青苗赔偿、通道树木等进行统计、核实，计算补偿金额。

（十二）发布告示。县（区）领导小组办公室对电网建设工程所需要房屋拆迁、变电所所址、线路通道进行告示。

（十三）签订合同。县（区）领导小组办公室和供电公司签订电网建设征地拆迁补偿工作合同。工程开始施工后，领导小组办公室定期召开征地拆迁补偿工作例会，通报拆迁补偿工作情况，明确工作要求。

（十四）接受监督。县（区）领导小组办公室将各地相应地段补偿金额在相关地区公布3天，接受社会监督。

（十五）工程建设单位开工前将补偿款30%汇到专用帐户，其余按照工程进度支付县（区）领导小组办公室及时发放补偿款。

五、资金管理及相关纪律

（十六）设立专户。在市领导小组办公室设立电网建设拆迁补偿金专用帐户，负责全市电网建设拆迁补偿金管理工作。县（区）领导小组办公室也要相应设立电网建设拆迁补偿金专用帐户。

（十七）资金来源。补偿资金由供电公司负责提供（用户出资建设的工程，由供电公司按照协议，向用户筹措），工程工作经费为补偿金额的3%。工作经费一次性、征地补偿款按照国土部门测算一次性、其他补偿金按工程进度汇至市政府专用帐户。

（十八）资金使用。各县（区）补偿金由县（区）领导小组办公室初审后报市领导小组办公室审核，再由市领导小组办公室根据工程建设进度将补偿金拨付到县（区）补偿金专用帐户，由县（区）领导小组办公室负责按工程进度发放到位。工作经费由市领导小组办公室亦按工作进展情况拨付给县（区）领导小组办公室。

（十九）严肃纪律。建立补偿款收支专门台帐，保证专款专用，程序规范。如有截留、挪用补偿款等现象，将严肃追究相关人员及其所在单位主要负责人责任。各级领导小组办公室财务定期接受同级审计部门审计。

六、责任考核及奖惩措施

（二十）目标考核。将电网建设拆迁补偿工作纳入各级政府年度目标考核范围，层层签订目标责任状。市、县（区）领导小组组织人员，加强对各地电网建设拆迁补偿工作开展情况进行督查、通报。

（二十一）总结评比。每年年终由市电网建设拆迁补偿工作领导小组对县（区）电网建设及补偿工作进行统一考核、评比，其结果与各地领导小组及相关部门、乡镇主要负责人年度业绩考核相挂钩。

浅谈电网中无功功率补偿 第3篇

关键词：电网 无功功率补偿 无功电源

0 引言

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

1影响功率因数的主要因素

1.1大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

1.2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

1.3供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

2.1低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

2.2低压集中补偿低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

2.3高压集中补偿高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。

3采取适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。

3.1合理使用电动机；

3.2 提高异步电动机的检修质量；

3.3采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。

3.4 合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。

4 无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。

4.1 同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。 ①同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。②同步调相机:同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。③并联电容器：并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发quot；无功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。④静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。

5 结束语

电网无功补偿的选择 第4篇

1 无功补偿产品的选型

目前我国电力行业市场上无功补偿产品系列主要有TBB (采用开关投切电容器组的装置) , D (B) WK系列的用真空接触器自动投切电容器组的装置, 调压式调无功自动补偿装置, MCR, SVC, SVG无间隙跟踪静止补偿装置, 在具体实践中必须根据不同的需求和要求选择适当的产品。

1) TBB系列无功补偿产品。根据电工学原理, 电容器组的输出无功与电容器组的电容值成正比, 与电容器组的端电压的平方成正比, 即Q=w CU2。传统的无功补偿装置通常由断路器 (FU) 、电抗器 (L) 、电容器 (C) 、放电线圈 (TV) 等元件构成。系统母线电压恒定, 要改变无功补偿的容量, 只能通过投入一组或几组电容器组, 即改变接入系统的电容值。国内目前的变电站无功补偿设备通常采用手动方式投切电容器, 一般是一段母线投一组电容器, 而且, 电容器的容量都较大, 当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时, 投入电容器就会出现过补, 而不投又会欠补。出于安全考虑, 大多数变电站将此类补偿设备闲置起来, 造成设备利用率不高, 补偿效果不好等问题。为了克服上述弊端, 部分变电站虽然采用了自动装置来投切电容器, 但用于投切的开关, 通常是真空断路器, 其缺点是不适于频繁操作, 不能经常投切电容器组, 无法满足精细补偿的要求。

2) 用真空接触器自动投切电容器组的产品。为了满足多级补偿的要求, 出现了DWK型分组自动投切无功补偿装置, 即将一个较大容量电容器组拆分为多个小容量的电容器组, 投切开关选用真空接触器, 一般接触器的电气寿命可达10万次, 可满足频繁操作的需要。但是拆分的组数越多, 需要的真空接触器、电抗器、放电线圈越多, 造价高、占地面积大, 所以, 一般在设计时, 最多拆分成四组, 而且电抗器多为干式铁心电抗器, 只能户内布置。这种补偿方式, 只是在一定程度上细化了补偿容量, 从电气原理图上来看, 还是通过开关的动作来改变接入系统的电容值。

D (B) WK系列的用真空接触器自动投切电容器组的装置比较适合用10KV、6KV配电线路上, 选择好补偿最佳位置和最佳容量后, 对配电网络无功负荷进行补偿。该些列产品因为安装了自动投切装置, 所有这种补偿方式输出的无功功率是是可变的, 在一定程度上能够避免线路轻载时过补偿和重载时欠补偿的现象。

3) 调压式调无功自动补偿装置。调压式调无功变电站无功自动补偿装置, 对无功的补偿原理则是根据电容器组的输出无功与电容器组的端电压的平方成正比研制而成, 该产品非常适合高电压等级下的分级无功补偿和无人值守的变电站, 且具有寿命长的优点, 在推荐使用的环境下设备使用寿命为20年。其特点是:a.无功补偿级数多, 补偿精细, 电容器组利用率高。b.采用自耦式有载调压器, 无功补偿调节过程电容器组不断电, 调压器每档之间只有几百伏, 调节过程无过电压和涌流问题。

2 无功补偿容量的确定

2.1 站内集中补偿容量的确定

110k V和35k V变电站集中补偿的容量, 除了考虑本站运行主变的空载无功损耗之外, 还应考虑配电网络中未被补偿和补偿不足的部分。对于110k V的变电站, 补偿容量一般为主变额定容量的5%~10%;而35k V变电站, 要根据主变负载的轻重区别对待, 当负荷较重时, 补偿容量为运行主变容量的12%左右;负荷较轻时, 按运行主变容量的10%考虑。当主变为低损耗的变压器时, 补偿容量可为主变容量的8%, 并可根据实际需要选择固定补偿或自动投切控制方式。

2.2 10kv配电线路无功补偿容量的确定

10kv配电线路应考虑线路长度、所带配电变压器的无功损耗、负载功率因数以及随机、随器已补偿的容量等因素, 经计算后确定补偿容量和补偿地点。一般补偿点宜放在负荷中心或分支线1/2处, 并配置电容器自动投切开关, 按无功大小进行自动投切, 以实现10k V线路的自动补偿。实施随器补偿的配电变压器的补偿容量仍以补偿配电变压器的空载无功损耗为主, 一般在额定容量的10%以下, 对于315k VA及以下的小容量节能变压器, 满载运行时补偿容量为额定容量的6%~7%, 空载运行时为额定容量的2%~3%;315k VA以上的变压器, 可按额定容量的2%进行补偿。一般100k VA以下的配变采用固定偿, 100k VA及以上的配变采用自动投切装置。容量在5k W及以上的单台电动机, 都应采用随机补偿方式, 但补偿容量不宜过大, 一般不大于电动机的励磁无功, 以防产生谐振过电压。

2.3 低压集中补偿容量的确定

凡配电容量在50k VA及以上的用户, 根据其用电性质, 都应考虑安装低压集中补偿装置, 其补偿容量取决于用电负荷的大小、类型以及随机补偿的容量。上述方式各有其补偿的侧重点, 对于一个电网来说, 任何一种单一的补偿方式都不能达到理想的结果, 只有采用多种补偿方式的结合, 才能最大限度地限制无功功率在网络上的传输、交换, 实现无功需、供的就地平衡, 获得好的补偿效果和经济效益。

3 特别要防止“过补”现象

根据并联电容器补偿经济当量公式的推算, 可知无功补偿经济当量值的大小取决于补偿容量与无功功率的比值, 与补偿前每千乏无功功率所引起的有功功率的消耗有关。当无功补偿量与补偿前无功功率值基本相等时, 这种情况等于全补偿;负荷低时会出现过补偿, 过补偿不仅会使无功补偿设备的投资加大, 还会引起电力线路和电气设备损耗的增加, 使得供电电压升高, 影响用电设备的使用寿命和安全运行。所以说功率因数并不是越高越好, 以稍高于功率因数标准为宜。对于已运行用户, 采用集中补偿或根据昼夜负荷变化配合就地补偿的办法, 将功率补偿到0.9~0.93为宜, 以节约投资。对于新建企业用户, 应尽可能使计算负荷接近实际值或以实际运行负荷最后确定无功补偿较为合理。

综上所述, 各种补偿方式及产品各有其补偿的侧重点和优缺点, 对于一个电网来说, 任何一种单一的补偿方式都不能达到理想的结果, 只有采用多种补偿方式的结合, 应按照“全面规划, 合理布局, 分级补偿, 就地平衡”的原则, 选择恰当的补偿方式, 确定合理分补偿容量及对应的产品, 同时建立相关配套的管理制度提高配电网运行管理水平, 才能实现无功需、供的就地平衡, 获得良好的补偿效果和经济效益。

摘要：对电网进行无功补偿是减少电力损耗, 提高电网输送能力, 增加设备运行效益的有效措施, 所以准确地选择适当的无功补偿设备, 及其型号规格尤为重要, 本文重点对无功设备的选型、容量的确定及注意事项等影响补偿效果的重点事项加以阐述, 供广大电力工作着参考使用。

补偿电网 第5篇

【关键词】电网；无功补偿；节能技术；讨论与分析

【中图分类号】TM714.3

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0306-01

一、在电网中应用无功补偿节能技术的背景分析

为了缓解我国用电紧张的局面，我国在电力供应上下大力气，保证了每年的电力装机容量以10GW的速度增长。通过持续的建设，我国的电力总装机规模已经完全能够满足工业和民用用电量都需要。但是我们也应该看到，虽然我国的发电事业发展很快，但是电力传输和电网建设却没有及时跟上发电增长的速度，许多电网和电力传输系统还处于初级阶段，虽然能够实现电力传输的需要，但是由于技术落后，硬件设施差，导致了电力在传输的过程损耗较大，如何有效降低电力损耗并提高电力传输效率，已经成为电网工程所必须解决的问题。通过研究发现，无功补偿节能技术能够有效解决电网中的电力传输损失问题。

对于目前我国的电网传输过程中的损失，我们根据电网电压等级，主要分为了三个部分：1、220KV以上电网的电力传输损失，2、110KV及35KV电网的电力传输损失，3、10KV电网的电力传输损失。在这三种电网电力传输损失中，损失比主要为1.5：1.1：2.5，由此可见，对于10KV电网来讲，采取无功补偿节能技术，更能取得积极的效果。对于我国的大部分电网来讲，特别是农村电网，由于电网建设原因和实际用电情况，导致了电网线损较高。如果不及时解决线损过高这一问题，将导致电网在电力传输过程中会出现无谓的损失，损失了大量电能的同时，也降低了电网的传输效率。在这种状况之下，无功补偿节能技术应运而生。经过实践验证发现，无功补偿节能技术对解决电网线损问题有着明显的效果，通过采用无功补偿节能技术，电网传输效率得了极大的提高，特别是对10KV电网，节能效果更加明显。

二、无功补偿节能技术的讨论与分析

无功补偿节能技术主要是针对电网电力传输过程中，为了有效降低电力线路的电能损耗而诞生的技术。对于电网中的无功补偿技术来讲，主要分为三种补偿方式：（1）集中补偿方式：主要是通过在高低压配电线路中安装并联电容器组来实现的。（2）分组补偿的方式：主要是在配电变压器低压侧和用户电表之间安装并联补偿电容器。（3）就地补偿的方式：主要是在发电机端安装并联电容器。由此可知，加装无功补偿设备是该技术的重要特征。加装无功补偿设备可以有效减小功率消耗，并提升整个电网的功率因数，提高电网供电效率，对发掘设备传输功率潜力有着重要作用。

在电网中应用无功补偿节能技术的时候，除了要选择合适的无功补偿方式之外，还要确定正确的无功补偿容量。在确定无功补偿容量的时候，我们要注意以下两点内容：（1）根据负荷的轻重进行补偿，负荷较轻时要选择合适的补偿容量，防止过补偿的现象发生，如果进行过量补偿，不但无法取得预期的补偿效果，还会造成额外的功率损失。（2）要合理选择功率因数，通常情况下，功率因数的数值定在0.95的时候，所进行的补偿是合理的补偿值。

从目前无功补偿节能技术的应用来看，其优势明显，对电网电力传输起到了积极的促进作用，其优点主要表现在以下几个方面：（1）应用了无功补偿技术之后，改善了电网的电能质量。（2）应用了无功补偿技术之后，降低了电网的电能损耗。（3）应用了无功补偿技术之后，提高了用户电能的使用率。基于以上分析，我们要在电网中积极应用无功补偿节能技术，有效提高电力传输效率，降低电能传输损耗。

三、目前电网中无功补偿节能技术在应用中遇到的问题

虽然目前人们对电网中无功补偿节能技术引起了足够的重视，并且在电网普遍应用了无功补偿节能技术。但是在实际应用，无功补偿节能技术还存在一定的问题。存在的主要问题有以下几个方面的内容：

1、关于无功补偿节能技术的补偿方式确定问题

在目前的无功补偿节能技术中，在确定补偿方式的时候，通常都会从用户的角度出发，虽然这么做有利于提高用户的电能利用率，减少用户的电能损失，但是却对整个电网的电能损失降低作用不明显。所以，我们在确定补偿方式的时候，要以降低电网的电能损失为主，同时兼顾用户的利益。

2、关于无功补偿节能技术中的电容器谐波问题

虽然在无功补偿节能技术中的电容器本身具有抗谐波的能力，但是如果遇到的谐波能量大，将会对电容器造成损坏，影响电容器的使用寿命。因此，我们要对电容器遇到的谐波引起足够的重视，在无功补偿环节谐波能量大的地方增加滤波器予以解决，保证电容器能够正常发挥作用。

3、关于无功补偿节能技术中如何避免无功倒送的问题

在电力系统中，对于无功倒送有着明确的规定。如果出现了无功倒送，对电力系统中的变压器和线路会造成非常的大的损耗，增加线路的额外负担。在实际的电力传输过程中，无功倒送尚未完全避免，因此我们要通过合理选择补偿方式来避免无功倒送问题的出现。

4、关于无功补偿节能技术中电压调节方式的问题

有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的，这有助于保证用户的电能质量，但对电力系统而言却并不可取。因为虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平是由系统情况决定的。当线路电压基准偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，出现无功过补或欠补。

四、电网中无功补偿节能技术取得的经济效益分析

通过在电网中采用无功补偿节能技术，特别是10KV以下电网，取得了积极的效果，电能线路损害有效降低，电能传输效率不断提高。从经济效益分析的角度来讲，电网中采用无功补偿节能技术取得的经济效益主要体现为：

1、以10KV电网为例，应用无功补偿节能技术所取得的经济效益计算

10kV线路补偿量可按公用变压器装接容量的10％来确定。假设市区公用变压器容量为73341kVoA，补偿容量可以确定为7000kVar。无功经济当量取0.06，电容设备按每年运行3000h计，每年可减少电量损失126万kW·h，按0.4元／kW·h的电价计算，每年可有50万元的收益。

2、以配电变压器为例，应用无功补偿节能技术所取得的经济效益计算

在变压器低压侧出口装设无功补偿装置，补偿容量按照变压器容量的25％计算，按补偿效果，低压侧补偿的无功当量值取0.12，根据假设地区的具体情况，可对容量100kV·A及以上公用变压器进行自动投切补偿，需补偿的容量为17500kV·A。电容设备投运按4000h／a计算，每年可节电840万kW·h，获得收益336万元。可见，配电变压器补偿的节能降损潜力也非常大。

由此可见，在电网中应用无功补偿节能技术已经成为了未来电网建设的重要趋势，我们必须发挥无功补偿节能技术的优势，不断降低电网线路损耗，提高电网传输效益。

参考文献

[1]刘万顺.电力系统故障分析[M].北京：水利电力出版社，1986

[2]韩祯祥.电力系统分析[M].杭州：浙江大学出版社，1993

[3]陈永琳.电力系统继电保护的计算机整定计算[M].北京：水利电力出版社，1994

无功补偿与电网分析 第6篇

一些大的城市已经看到了用电需求量的迅猛之势与日益壮大的结果, 因此对配电网的设备已经完成了更新。但与此同时, 绝大多数城市配电网依旧采用辐射型单端供电, 这种陈旧的设施并非不可使用, 而是在使用的过程中一旦线路遭遇到某些因素影响, 便极有可能发生大面积用户断电, 或是其它严重性后果, 造成一些不必要的损失与不便。而某些经济发展匮乏的地区, 甚至还不能保证基本的用电质量, 再老化线路的饱和状态下, 更是存有用电安全隐患问题。就更谈不上自动化设备的应用。老化线路的结果就是故障一旦发生, 唯一的处理方式就是断闸, 或是配电的熔断器断电。从小的方面来讲, 它影响了人们的安居乐业, 从大的方面来讲, 它影响了社会的经济发展与现代化进程。

二、电网无功补偿与提高供电可靠性

作为一个配电部门在实施配电网自动化之前都需考虑国情与电网现状, 而不是盲目的投入, 目的就在于更好、更高效的服务, 避免浪费。可以说, 电网无功补偿与提高供电可靠性是紧密的因果关系, 那么它的影响点具体在哪里呢?我们具体来看一下:

(一) 采用故障定位系统提高供电可靠性。

故障点定位的准确性不仅节省了大量的时间, 还节省了人力。在传统用电处理故障过程中, 往往都需要做大面积的停电处理, 然后通过多条线路的试分合来进行逐次排查。这不仅干扰了人们的正常生活, 并且通过长时间的排查检测对于工作人员来讲, 既危险又辛苦。而故障点快速定位系统却解决了这一难题, 让故障可以在短时间内被消灭掉。

(二) 采用馈线自动化系统提高供电可靠性。

馈线自动化系统的应用解决了故障定位难的问题, 更能通过远程设备操控解决了大区域面积“受害”的问题, 让电力系统能够及时有效的正常运转, 保障人们的正常用电。

(三) 先进的电力电子设备提升用电的可靠性。

在固态断路器对双回路供电线路进行控制, 可以完成主供电线路与备用供电线路之间的切换, 增加了维护的功能, 保障了用户的持续性用电。另外, 固态断路器通过与静态电容器的配合运用使用电质量大幅度提升。

三、电网无功补偿的主要功能系统

电网无功补偿的功能系统中主要有四大方面来体现, 第一, 故障定位系统。它保证了故障发生后的迅速定位, 并通过传输系统反馈到工作人员那里。第二, 就地馈线自动化系统。它保证了故障发生后的自动判定与隔离, 从而减小了受害面积。第三, 集中馈线自动化系统。它更像是网络的工程化, 通过计算机技术与通讯技术, 让故障点信息及时的进行反馈, 并能对所处故障点设备进行远程操控。第四, 调配一体化的自动化平台系统。它就象是一个综合办, 将所有有关配电信息数据进行分析、整合, 并进行自动化调整。从而选择一条最优的配电方案来进行配电运行。利用这一优势, 不仅实现了配电的合理化, 更实现了配电的安全化与高效化。

四、电网无功补偿的运行维护难点分析

电网无功补偿系统由于其复杂性的存在, 更需要我们充分来了解它的特点。首先, 配电网自动化系统监控对象较多, 不仅包含进线变电站, 还有小区变电站、配电变电站等, 信息多, 工作处理繁琐, 终端设备线路更是复杂, 对于全面的维护与检测来说, 都将是一个大的工作量。此外, 电网无功补偿由于建立在户外比较多, 那么对于它日常的环境勘察与维护管理都是很关键性的战略部署。

结语

总之, 电网无功补偿系统是建立在科学与技术的双重作用下的, 数字化、网络化, 更是将配电网自动化的运行状态提到最优化。它为用电的可靠性、安全性、经济性都提供了不可取代的保障, 毫不夸张来讲, 它是在社会的经济腾飞保驾护航。

参考文献

[1]罗安.电网谐波治理和无功补偿技术及装备[Ml.北京:中国电力出版社, 2006.

[2]王乙伊.低压配电冈无功补偿方式的研究[J].广东电力, 2007 (2) :33-36.

[3]许楫.城市电网无功补偿优化方案研究[D].上海交通大学, 2011.

浅谈电网无功补偿技术 第7篇

一、电网无功补偿的方法

1、同步调相机。

同步调相机相当于空载运行的同步电动机。调节其励磁电流可以发出或吸收无功功率, 可提高系统电压;在欠励磁运行时, 它会从系统吸取感性无功功率而起无功负荷的作用, 可降低系统电压, 装有自动励磁调节装置的同步调相机, 能根据装设地点电压的数值平滑的改变无功功率, 从而进行电压调节。但它有功损耗大、运行维护复杂, 投资费用大、动态调节响应慢以及增加了系统的短路容量等等, 同步调相机正逐渐被投资更少性能更优的新型无功补偿设备所取代。

2、并联电容器。

并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿设备, 只能发出无功功率, 不能吸收无功功率。并联电容器组的明显缺点是其无功输出量随电压的平方下降, 但又因为它的价格便宜、易于安装、没有旋转部件以及维护也较为方便而得到许多电力公司的青睐。

3、并联电抗器。

并联电抗器用于吸收超高压长距离架空线和电缆线的过剩无功功率, 防止正常运行时有过多的无功功率注入负荷。并联电抗器吸收的无功功率QL与所在母线电压U平方成正比。优点是可以限制高压线路的过电压, 与中性点小电抗配合, 有利于超高压长距离输电线路单相重合闸过程中故障相的消弧, 从而保证单相重合闸的成功, 不足是造价过高。

4、静止无功补偿器。

静止无功补偿器 (SVC) 通常由静电电容器、电抗器及检测与控制系统组成。目前常用的有晶闸管控制电抗器型 (TCR型) , 晶闸管投切电容器型 (TSC型) 和饱和电抗器型 (SR型) 三种。TCR型补偿器由TCR和若干组不可控制电容器组成, 电抗器与反向并联连接的晶闸管相串联, 利用晶闸管的触发角控制来改变通过电抗器的电流, 就可以平滑的调整电抗器吸收的基波无功功率, TCR型补偿器其以晶闸管开关替代机械开关次数不受限制。TSC型补偿器由一组并联的电容器组成, 每一台电容器都与双向晶闸管串联, 在这里晶闸管仍起开关作用, 代替常规电容器配置的机械开关。SR型补偿器具有快速、可靠、过载能力强以及产生谐波小等优点, 而且还具有抑制三相不平衡能力, 但运行中的电抗器长期处于饱和状态, 铁芯损耗较大, 且饱和电抗器的造价过高, 所以目前国内应用较少。

5、静止无功发生器。

静止无功发生器 (SVG) 装置中六个可关断晶闸管 (GTO) 分别与六个二极管反向并联, 适当控制GTO的通断, 可以把电容器C上的直流电压转变成为与电力系统电压同步的三相交流电压, 装置的交流侧通过电抗器或变压器并联接入系统。适当控制逆变器的输出电压就可以灵活地改变SVG的运行工况, 使其处于容性负荷、感性负荷或零负荷状态。与SVC相比, SVG的响应速度更快, 运行范围更宽, 谐波电流含量更小, 尤其重要的是, 电压较低时SVG仍可向系统注入较大的无功电流, 它的储能元件 (如电容器) 的容量远比它所提供的无功容量要小。

二、电网无功补偿的原则

1、无功功率平衡原则。

从改善电压质量和降低网络功率损耗两方面考虑, 应该尽量避免通过电网元件大量、长距离地传输无功功率, 做到无功功率的分层分区平衡, 并分别按正常最大和最小负荷的运行方式进行计算, 必要时还应校验某些设备检修时或故障后等运行方式下的无功功率平衡, 而且在事故情况下要求电网应留有足够的无功功率储备。

2、无功补偿装置的一般配置原则。

为了便于管理无功功率补偿设备, 像同步调相机、并联电抗器、静止补偿器等应当相对集中配置。并联电容器可考虑分散配置和就地配置, 但太过于分散也会带来管理和维护的困难。

3、不同电压等级电网的无功补偿原则。

对于10k V配电线路, 优先在配

电变压器低压侧配置带自动投切装置的并联电容器, 以提高线路的功率因数, 电容器的补偿容量为配电变压器的10%~20%。

在110k V及以下的电网中, 由于线路输送负荷一般均大于线路的自然功率, 电网呈感性, 并且负荷与变压器均为感性, 以容性补偿为主, 补偿容量可按主变压器容量的10%~30%来确定。

无功补偿在220k V网络中, 电网的无功特性与线路实际输送功率的大小有关, 对于网架不强的220k V网络, 综合线路输送负荷大于线路的自然功率以及变压器为感性等原因, 电网呈现感性特质, 电网以容性补偿为主;而对网架较强峰谷差较大的220k V网络, 则存在以下情况:1) 当电网为高峰负荷时, 由于线路输送负荷和变压器通过潮流较大, 线路和变压器消耗无功多, 网络呈感性, 此时以容性无功补偿为主, 如并联电容器等。2) 当电网为低谷负荷时, 则由于路输送负荷和变压器通过潮流较小, 此时网络呈现容性, 建议调整发电机高功率因数运行, 并且将220k V网络电压偏高的变电站的电容器退出。3) 对于冲击性负荷较大的电网, 应在冲击性负荷附近配置静止补偿器, 以抑制冲击性负荷引起的电压闪变, 快速调节无功功率。

330k V及以上的网络, 由于线路实际输送功率均小于线路自然功率, 线路无功功率过剩, 此时除考虑将发电机进相运行外, 电网应配置一定量的感性无功补偿设备, 如并联电抗器等, 在一般情况下, 并联电抗器的总容量应达到超高压线路充电功率的90%以上。

三、结论

谈谈低压电网的无功补偿 第8篇

1无功补偿的基本原理

无论是工业负荷还是民用负荷, 大多数均为感性。所有电感负载均需要补偿大量的无功功率, 提供这些无功功率有两条途径:一是输电系统提供;二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供, 则设计输电系统时, 既要考虑有功功率, 也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率, 将造成输电线路及变压器损耗的增加, 降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率, 就可以避免由输电系统传输无功功率, 从而降低无功损耗, 提高系统的传输功率。

2低压无功补偿的概念

低压无功补偿是指在配电变压器低压400 (380) 伏网络中安装补偿装置, 包括随机补偿、随器补偿、跟踪补偿几种方式。

随机补偿:随机补偿就是将低压电容器经过熔断器与电动机并接, 通过控制, 保护装置与电动机同时投切。

随器补偿:随器补偿是将低压电容器经过熔断器固定接在配电变压器低压侧, 以补偿变压器的励磁及漏磁无功损耗。

跟踪补偿:跟踪补偿是指以无功补偿投、切装置作为控制保护装置, 将低压电容器组并接在大用户400伏母线上。这种补偿方式, 相当于随器补偿的作用。另选几组低压电容器作为手动或自动投切, 随时补偿400伏网络中变动的无功负荷。

3补偿装置的接线

装置测量点的接线, 主要是补偿装置的电容器组和电流的引入点, 特别是电流的引入点, 在实际接线中往往被忽视。电容器组的引入点, 是指电容器组的总进线在被补偿系统中的"T"接点;电流的引入点, 是指补偿装置使用的电流互感器在被补偿系统中的安装点。正确的方法是:以负荷的供电电源为参考点, 电流互感器的安装点必须在电容器组的总进线"T"接点电源之间, 即电流互感器测量的电流必须包含流过电容器组的电流。否则, 在电容器分组投、切状态中, 无功补偿装置测量显示的有功、无功功率和COSφ值都不会变化, 造成无功补偿装置投、切效果无法判断。

4无功补偿方式

理论上而言, 无功补偿最好的方式是在哪里需要的无功, 就在哪里补偿, 整个系统将没有无功电流的流动。但在实际电网当中这是不可能做到的。因为无论是变压器、输电线路还是各种负载, 均会需要无功。所以实际电网当中就补偿装置的安装位置而言有如下几种补偿方式: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。

对于低压配网无功补偿, 通常采用负荷侧集中补偿方式, 即在低压系统 (如变压器的低压侧) 利用自动功率因数调整装置, 随着负荷的变化, 自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。

4.1补偿容量的确定

考虑到动力类负荷, 估计配变的功率因数在0.75左右, 设计在满负荷状态下功率因数提高到0.90。

假设配变容量为S, 补偿前有功功率、无功功率和功率因数角分别为P1、Q1、和φ1, 补偿后有功功率、无功功率和功率因数角分别为P2、Q2和φ2, Qb为需补偿的容量。

由此可得出应补偿的容量为:

补偿百分比为:η%=Qb/S×100%=22.5%

根据电网的运行经验可以得出, 补偿容量一般为变压器额定容量的20%~30%。

4.2补偿方式的选择

补偿方式分为三相共补、分相补偿和混合补偿 (即共补加分补) , 一般而言当需要补偿的容量超过60kvar时, 采用混合补偿是比较合适的, 即可照顾到三相之间的不平衡, 与分相补偿的效果完全相同, 又可以降低成本。

4.3补偿级数的选择

补偿级数 (即补偿电容器的分组数量) 越多, 补偿的精度越高, 但随着补偿级数的增加, 装置的成本会大幅度提高, 而且箱壳的体积也会增大。综合考虑补偿精度、成本、箱体体积等因素, 我们建议采用11级非常容量补偿, 前9级为等容量以满足基本补偿, 后2级为小容量以提高补偿精度。以1台180kvar的补偿装置为例:前9级为每级18kvar, 9×18=162kvar;后2级为每级9kvar;9×2=18kvar, 合计180kvar。

4.4投切控制方式的选择

为了尽可能地减小装置的体积, 简化结构, 提高装置的可靠性, 即将电容器按一定容量比进行分组, 通过控制器的软件对这些电容器组进行排列组合投切。

4.5控制目标的选择

通常的控制目标为:功率因数、无功功率、无功电流、电压。根据具体情况, 以挖掘配变的容量为主要目的, 所以电压不应该成为控制目标。以功率因数为检测量, 缺点是轻载时容易产生投切振荡, 重载时补偿不充分;以无功功率为检测量, 则检测量和控制目标量相同, 检测精度低。所以应采用无功电流为检测量, 无功功率为控制目标。

5几种无功补偿方式的优劣比较

对于10千伏供电系统, 在变电站10千伏母线上装设集中补偿方式的并联电容器组, 只能增大变压器与10千伏母线之间及上一级电压等级线路的功率因数, 对10千伏母线上首端的功率因数COSφ值不能改变, 线路上各配电变压器所提供的无功功率仍需从这里送出, 各送出线路上的线损不能降低。所以, 对于10千伏供电系统的无功补偿, 最好选择随线路上配电变压器装设低压无功补偿装置, 进行分散补偿方式。这种方式易于根据无功负荷需要选择补偿容量, 具有"哪里缺在哪里补, 缺多少补多少", 都能把10千伏及其上一级电压等级的线路线损降低一部分的特点, 且补偿效果好, 经济效益高。

在农网10千伏线路上, "T"接变压器一般较多, 且变压器"大马拉小车"的现象极为普遍, 多数时段接近于空载运行, 10千伏线路首端的功率因数COSφ值一般只有0.5~0.75。配电变压器的供电范围多以自然村为单位, 一个村有一、二个动力加工作坊和电灌站, 在上述情况下宜采用随器和随机补偿方式, 即在变压器低压侧按空载电流计算选择并联电容器补偿, 在加工作坊按电动机容量计算选择并联电容器补偿。补偿电容器采用手动投切方式, 可大大降低投资 (每千乏约30多元) 。只有大范围的无功分散补偿, 才能降低农网线路的线损, 降低农村电价。

6无功补偿装置的安装

对于箱式变在设计时应考虑无功装置及其安装位置, 而对于公共杆变, 可选用柜 (箱) 式低压无功补偿装置地面式安装, 装置的底部加升高座, 以便于进线

参考文献

[1]戴晓亮.无功补偿技术在配电网中的应用.电网技术, 1999.23 (6) .

澳门电网无功补偿容量分析 第9篇

关键词：澳门电网,无功补偿容量,中长期电网规划

澳门“十二五”期间澳门用电需求年均增长率将保持在10%以上。在未来几年里,随着一批新建输变电工程的投产,澳门电网的网损逐渐增大,系统无功和电压控制不合理会导致网损进一步增大。

2009年12月,中国电力科学研究院研究了2010年和2011年澳门电网各种典型运行方式,提出了《澳门电网无功平衡研究》报告。

本文结合南方电网向澳门中长期输电的规划,研究了《澳门电网无功平衡研究》报告的欠妥之处,计算了澳门220 kV莲花变电站需要的感性无功补偿容量。

1 对《澳门电网无功平衡研究》报告结论分析

《澳门电网无功平衡研究》通过澳门电网无功平衡分析,得出以下主要结论和建议[1]。

1)在高峰负荷方式下,现有容性补偿装置不足。某些容性无功补偿装置不足的变电站的主变压器功率因数相对较低。

2)在高峰负荷方式下,线路损耗和主变压器铜耗占系统网损的主要部分,通过改善系统电压将有效降低网损。

3)在低谷负荷方式下,为了达到全网无功平衡而让所有无功补偿装置都退出运行的方案是不合理的,这将导致长距离、大容量输送无功,使网损增加。

4)在低谷负荷方式下,主变压器铁耗占系统网损的主要部分,主变压器负载率极其低。

5)澳门电网没有安装相应的感性无功补偿装置去平衡电缆线路的充电无功功率。在低谷负荷时刻,当投运的容性无功补偿装置使无功负荷平衡后,电缆线路的充电无功功率很容易导致系统电压过高。

6)应在220 kV莲花变电站安装120 Mvar低压感性无功补偿装置。

在很长一段时间里,澳门电网线路的充电功率的平衡问题并未引起重视。随着澳门电网的发展,新建电缆线路越来越多,这个问题日显突出。澳门220 kV鸭涌河变电站未安装感性无功补偿装置,其与广东电网联络线上的充电功率主要被广东电网吸收,但这增加了对澳门输电线路上的损耗,导致澳门电网的电压控制对外的依赖性更大。澳门220 kV莲花变电站预计于2011年投产,是南方电网向澳门输电通道的第二落点。从澳门电网未来的发展角度看,澳门220 kV莲花变电站装设低压感性无功补偿装置是必要的,但仅安装120 Mvar低压感性无功补偿装置还是不够的。

2 南方电网向澳门中长期输电的规划

澳门电网的负荷分布在澳门半岛和离岛。根据《2010～2020年南方电网向澳门输电规划研究》(审定版,2009.12)[2],对澳门负荷的预测结果如表1所示。

MW

目前,珠海电网对澳门220 kV输电通道为3回220 kV线路。

1) 220 kV拱北变电站至鸭涌河变电站(澳门半岛)的单回220 kV电缆线路,长度为2.7km,电缆截面为2 500 mm2。

2) 220 kV珠海变电站至鸭涌河变电站(澳门半岛)的双回220 kV电缆线路,每回长度为6.9 km,电缆截面为2 500 mm2。

根据澳门电力公司提供的资料,2011年澳门离岛新建220 kV莲花变电站,首期主变压器规模为3×180 MV·A,主变压器阻抗电压为20%。新建220 kV珠海琴韵变电站至澳门莲花变电站双回220 kV电缆线路,每回长度约为10 km,电缆截面为2 500 mm2。新建220 kV澳门鸭涌河变电站至澳门莲花变电站双回220 kV电缆线路,每回长度约为13.13 km,其中截面2 000mm2电缆(长为8.57 km)电容为0.261μF/km,截面1 200 mm2电缆(长为4.56 km)电容为0.219μF/km。

根据《2010～2020年南方电网向澳门输电规划研究》(审定版,2009.12),在澳门电网2013年高峰负荷前,考虑500 kV加林输变电工程及其220 kV配套工程建成投产,对澳门供电北通道上珠海变电站至拱北变电站单回线与拱北变电站至鸭涌河变电站单回线跳通,形成珠海变电站至鸭涌河变电站的第三回电缆通道,对澳门供电南通道上新建琴韵变电站至莲花变电站第三回电缆线路;澳门220 kV莲花变电站扩建一台180 MV·A主变压器,主变压器规模达到4×180 MV·A。2014年、2015年澳门220 kV及以上电网无新增220 kV输变电工程,与2013年网架结构一致。“十三五”期间,澳门220 kV莲花变电站再扩建一台180 MV·A主变压器,主变压器规模达到5×180 MV·A。

3 对《澳门电网无功平衡研究》的计算条件分析

《澳门电网无功平衡研究》选择2010年和2011年澳门电网4种典型运行方式进行研究:夏季高峰负荷方式(简称夏大运行方式)、夏季低谷负荷方式(简称夏小运行方式)、冬季高峰负荷方式(简称冬大运行方式)、冬季低谷负荷方式(简称冬小运行方式)。其中夏季高峰负荷方式负荷最大,冬季低谷负荷方式负荷最小。《澳门电网无功平衡研究》对2011年澳门4种运行方式的负荷预测如表2所示。

《澳门电网无功平衡研究》对与澳门电网相联的广东电网220 kV变电站被简化为等值发电机(即PV节点)。在夏季和冬季的高峰负荷方式下,珠海220 kV琴韵变电站电压标幺值设定为1.01;夏季和冬季的低谷负荷方式下,珠海220kV琴韵变电站电压标幺值设定为1.05。

根据澳门电网负荷特性,澳门冬小运行方式约为夏大运行方式的32%。《澳门电网无功平衡研究》采用的2011年澳门4种运行方式的负荷预测值基本与澳门电网负荷特性一致,但是在冬小运行方式下,珠海电网各电压中枢点电压水平偏高,要采用有载变压器抽头调整、退出电容器组、电厂高功率因数运行等措施以调节电压。南方电网向澳门输电通道的接入点(220 kV珠海变电站、220 kV拱北变电站、220 kV琴韵变电站)供电片区的输、配电线路基本为电缆,供电区域无功富余。2009年珠海电网冬小运行方式时,珠海站220 kV电压标幺值达到1.07。根据《珠海横琴新区电网专项规划》(审定稿,2010.9)[3],琴韵变电站9回220 kV出线均采用电缆型式,预计珠海电网冬小运行方式时琴韵变电站电压水平较高,所以《澳门电网无功平衡研究》将低谷负荷方式下珠海220 kV琴韵变电站电压标幺值设定为1.05,是偏低的。

另外,《澳门电网无功平衡研究》的水平年选择为2010年和2011年,研究年限过短,由此未能考虑到2013年规划新建琴韵变电站至莲花变电站第三回电缆线路,澳门220 kV莲花变电站供电片区的无功电源将进一步增大的情况。综合以上因素考虑,《澳门电网无功平衡研究》所指出的澳门220 kV莲花变电站安装120 Mvar低压感性无功补偿装置的容量是不够的。

4 澳门220 kV莲花变电站无功补偿容量分析及计算

结合澳门电力需求预测和电网规划,对澳门220 kV莲花变电站进行夏大运行方式和冬小运行方式下的无功平衡,测算2011～2020年莲花变电站需配置的无功补偿容量。

4.1 无功平衡的主要原则

1)根据SD 325—1989《电力系统电压和无功电力技术导则(试行)》,电力系统的无功电源与无功负荷,在高峰或低谷时都应采用分(电压)层和分(供电)区基本平衡的原则进行配置和运行,并应具有灵活的无功电力调节能力与检修备用。本文暂定澳门110 kV电网无功是平衡的,对莲花站供电区220 kV电网进行无功平衡。

2)澳门220 kV莲花变电站220 kV侧、110kV侧功率因数取0.98,10 kV侧无直供负荷,仅安装无功补偿装置。

3)琴韵变电站至莲花变电站的220 kV电缆线路在夏大、冬小运行方式下的充电无功功率分别取3.37 Mvar/km、3.68 Mvar/km。莲花变电站至鸭涌河变电站220 kV的电缆线路在夏大、冬小运行方式下的充电无功功率按澳门电力公司提供的220 kV电缆线路的电容值计算。

4)莲花变电站至鸭涌河变电站双回220 kV电缆线路充电无功功率,按完全由莲花变电站补偿考虑,莲花变电站至琴韵变电站220 kV电缆线路充电无功功率由琴韵变电站和莲花变电站各补偿一半。

4.2澳门220 kV莲花变电站无功补偿

1)夏大运行方式。各水平年夏大运行方式下莲花变电站每台主变压器负载率分别按60%、65%、86%、76%考虑,根据各水平年莲花变电站220 kV出线情况,计算线路充电功率;莲花变电站夏大运行方式下无功平衡结果见表3。

2)冬小运行方式。各水平年冬小运行方式下莲花变电站每台主变压器负载率分别按30%、32%、43%、38%考虑,根据各水平年莲花变电站220 kV出线情况,计算线路充电功率;莲花变电站冬小运行方式下无功平衡结果见表4。

由无功平衡结果可知,莲花变电站在夏大运行方式和冬小运行方式下均有大量容性无功盈余,2013年冬小运行方式下莲花变电站需要补偿的感性无功容量达到最大。因此,莲花变电站无功补偿宜以电抗器为主,建议莲花变电站加装低压并联电抗器组不少于135 Mvar。

需要指出,以上无功平衡计算中各水平年冬小运行方式下莲花变电站主变压器负载率按夏大运行方式下50%考虑。如果根据澳门电网负荷特性,澳门冬季低谷负荷约为夏季高峰负荷的32%考虑,那么莲花变电站近区的容性无功将达到更大,所需要的感性无功补偿容量也更大。

5 结语

随着澳门电网及珠海城市电网的发展,新建220 kV电缆线路敷设量逐渐增加,而且电缆线路距离长、截面大,由此产生的大量充电无功功率不容忽视。正在兴建的珠海横琴新区220 kV琴韵变电站和澳门220 kV莲花变电站分别是南方电网向澳门输电南通道的起落点。横琴新区作为国家级新区,规划中线路全部采用电缆线路。因此琴韵变电站和莲花变电站所需要的感性无功补偿容量都很大。澳门220 kV莲花变电站加装足够的感性无功补偿装置有利于降低负荷低谷时刻珠海琴韵变电站、澳门鸭涌河变电站、澳门莲花变电站的电压,减少珠海电网向澳门电网输电通道上的无功潮流,降低对广东电网电压控制的依赖性。

参考文献

[1]中国电力科学研究院.澳门电网无功平衡研究[R].北京,2009.

[2]广东省电力设计研究院.2010～2020年南方电网向澳门输电规划研究[R].广州,2009.

农村电网无功优化补偿应用及分析 第10篇

1.1 现状

四川省荣县地处低山丘陵地带, 面积1 598 km2, 人口70万。农村配电网10 kV线路均为放射式接线, 10 kV线路首端的功率因数值一般只有0.50～0.75。80kVA以下的配电变压器占70%以上, 而且多数配电变压器每天有近16 h接近空载运行, 少数在额定容量的20%～40%运行。配电变压器的供电范围多以自然村为单位, 一个村有一两个动力加工作坊和农排抽水站, 线路供电半径长, 动力加工的时间不固定, 无功的大小偏差也较大, 每逢农忙季节, 会出现无功不平衡。

1.2 技术解决方案

1.2.110 k V线路补偿

按经验估算, 补偿容量一般约为线路配电变压器总容量的5%～10%, 河杨线配电变压器总容量为1 820kVA, 补偿容量应为91～182 kvar。五蔡线配电变压器总容量为3 650 k VA, 补偿容量应为182.5～365 kvar。在河杨线、五蔡线的线路2/3处补偿100 kvar和200kvar, 以无功缺量为判据自动投切。

1.2.2 配电变压器低压侧集中无功补偿

第一种方式:容量在100 kVA及以上的配电变压器由于无功负荷相对较大, 采取智能无功补偿方式。补偿容量可按配电变压器最大负载率为75%, 负荷自然功率因数为0.85的状况进行无功优化计算后确定, 一般按配电变压器容量的20%～40%选择, 使配电变压器高压侧功率因数在重负荷时达到0.95以上。根据荣县100 kVA及以上配电变压器的实际情况, 城区公用配电变压器负荷重、无功负荷相对较大, 进行智能无功补偿的经济技术性较好。因此, 我们对城区109台配电变压器安装智能无功补偿装置共6 160 kvar, 其中30kvar的10台, 40 kvar的14台, 50 kvar的25台, 65kvar的50台, 80 kvar的10台。

第二种方式:容量在100 kVA以下的配电变压器由于补偿容量不大, 若采用自动投切的方式, 不仅装置造价太高, 也没有必要, 因此采用固定补偿的方式。安装点选择在配电室, 并与配电变压器总路控制保护装置、电能计量装置进行一体化配置。其无功补偿容量按配电变压器空载无功损耗的95%～98%确定。根据各变电站10 k V配电线路无功功率情况, 为突出补偿效果, 我们重点选择对35 kV成佳、河口、五宝变电站所属10 kV线路出线上的配电变压器安装随器固定无功补偿装置, 共安装配电变压器固定无功补偿装置412台合计1 628 kvar, 其中3 kvar的72台, 4 kvar的288台, 5 kvar的52台。

1.2.3 低压线路固定无功补偿

用时间和电压数据来控制接触器投切无功补偿装置。根据农村用电特点, 设定在每天11∶20～13∶20及1830～21∶00两个时段内投入, 若在该时段内监测到电压高于225 V即切除无功补偿装置, 在其他任何时间内若监测到电压持续1 min低于200 V也投入无功补偿装置。由于这种补偿方式是首次应用, 没有历史运行数据和经验, 因此抽取了60条典型的台区低压线路试点安装了60台共175 kvar低压线路无功固定补偿装置。补偿容量根据补偿点后的用电设备容量及使用情况确定, 其中2 kvar的20台, 3 kvar的25台, 4 kvar的15台。

2 各种补偿方式运行分析、结论和建议

2.1 10 kV线路补偿

10 kV线路安装无功补偿装置后, 经半年多的实际运行, 分析实测数据, 通过与低压补偿的效果作比较, 我们发现10 kV线路补偿节能效果不显著, 投入与产出之比不理想。此外, 10 kV线路补偿施工及管理、巡检、日常维护存在诸多不便, 故障率高, 存在一定的安全隐患。

2.2 低压集中补偿

低压集中补偿的投入在本次试点中占极大比例, 实际运行效果也很显著。特别是智能随器补偿直接对补偿对象的无功功率采样和计算, 自动跟踪补偿对象的实际无功功率的需求量, 并依据实际无功需求量来控制补偿电容器的多级自动投切, 基本上解决了传统控制器只采样补偿对象的功率因数和只设定电容器投切门限值, 不考虑实际无功需求量而使无功补偿中极易产生电容器投切振荡和无功过补返送的问题。

由于农村电网中存在大量低于100 kVA的配电变压器, 为获得好的性价比, 我们采取了随器固定补偿方式。它对于降低供电线路损失、提高设备供电能力、保证用户用电质量具有明显的效果。

分析随器补偿效果显著的主要原因: (1) 农网配电变压器在全年中有大部分时间都处于低负荷运行状态, 配电变压器空载无功是农网无功负荷的主要部分。在农村配电网的无功消耗总量中, 配电变压器消耗占30%左右, 随器固定补偿有效地补偿了配电变压器的励磁及漏磁无功损耗, 而智能补偿更能即时跟踪低压电器需求, 有效提供无功供给。 (2) 配电变压器随器补偿容量总计7 788 kvar, 其补偿作用主要体现于10 kV线路上, 减少了上级配电变压器的无功电流输出, 线路的线损和压降均得以降低。

随器补偿的优点: (1) 从每千瓦无功容量投入单位综合投资费用来看, 变电站高压集中补偿要比配电变压器无功补偿高出50%以上, 可见随器无功补偿方式投资省。 (2) 变电站高压集中补偿不能改变10 kV以下配电系统无功分布状况。采用随器无功补偿可以提高整个系统功率因数, 减少线路电流。不仅可以降低电能损耗, 而且可以改善设备的发热, 提高设备运行可靠性, 延长设备使用寿命, 增大供电设备出力, 减少线路电压损失, 提高末端电压水平, 改善电动机启动条件。 (3) 电容器装在低压侧, 故接线简单, 维护管理方便。随器补偿随着负荷的投入而投入运行, 又随着负荷的切除而退出运行, 减少了线路的损耗和电压降, 提高了电网的运行质量。

2.3 低压线路补偿

本次试点的低压线路补偿点不多, 此部分投入占总投入比例较小。但从实际运行效果来看, 通过电压和时间双重控制补偿装置的投切, 使高峰期电流、线损降低明显, 电压质量得到有效提升, 性价比高。以成佳供电所下辖四海村台区为例, 此部分设备造价不到14万元, 仅占总无功设备造价的4.7%, 却覆盖了13条10kV线路下的60个台区。