摘要:
配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償探討,鼎升電力技術(shù)《配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償探討》、使用方法及,配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償探討來(lái)自于鼎升電力檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù),鼎升電力致立研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定、安全的電力試驗(yàn)設(shè)備。
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摘要:電力系統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化和無(wú)功補(bǔ)償是提高系統(tǒng)運(yùn)行電壓,減小網(wǎng)損,提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平的有效手段。本文對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的無(wú)功優(yōu)化和無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行了總結(jié),對(duì)目前無(wú)功補(bǔ)償和優(yōu)化存在的問(wèn)題進(jìn)行了一定的探討和研究。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);無(wú)功補(bǔ)償;降損節(jié)能
1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮侠砼渲迷瓌t
從電力網(wǎng)無(wú)功功率消耗的基本狀況可以看出,各級(jí)網(wǎng)格和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無(wú)功功率,尤以配電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度地減少無(wú)功功率的傳輸損耗,提高輸配電設(shè)備的效率,無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的配置,應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償,就地平衡”的原則,合理布局。
(1)總體平衡與局部平衡相結(jié)合,以局部為主。
首先要滿足整個(gè)縣局電網(wǎng)的無(wú)功電力平衡,其次要滿足變電所,10kV配電線路的無(wú)功電力平衡。如果無(wú)功電源的布局,補(bǔ)償容量和補(bǔ)償位置選擇不合理,局部地區(qū)的無(wú)功電力不能就地平衡,就會(huì)造成不同分區(qū)之間無(wú)功電力的長(zhǎng)途輸送和交換,使電網(wǎng)的功率損耗和電能損耗增加。因此,在規(guī)劃過(guò)程中,要在總平衡的基礎(chǔ)上,研究各個(gè)局部的補(bǔ)償方案,求得最優(yōu)化的組合,才能達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。
(2)電力部門(mén)補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合。
在配電網(wǎng)絡(luò)中,用戶消耗的無(wú)功功率約占50%~60%,其余的無(wú)功功率消耗在配電網(wǎng)中。因此,為了減少無(wú)功功率在網(wǎng)絡(luò)中的輸送,要盡可能地實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償,就地平衡,所以必須由電力部門(mén)和用戶共同進(jìn)行補(bǔ)償。
(3)分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合,以分散為主。
集中補(bǔ)償,是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償,指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū),如配電線路,配電變壓器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。集中補(bǔ)償,主要是補(bǔ)償主變壓器本身的無(wú)功損耗,以及減少變電所以上輸電線路的無(wú)功電力,從而降低供電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。但不能降低配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。因?yàn)橛脩粜枰臒o(wú)功通過(guò)變電所以下的配電線路向負(fù)荷端輸送。所以為了有效地降低線損,必須做到無(wú)功功率在哪里發(fā)生,就應(yīng)在哪里補(bǔ)償。所以,中、低壓配電網(wǎng)應(yīng)以分散補(bǔ)償為主。
(4)降損與調(diào)壓相結(jié)合,以降損為主。
利用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,其主要目的是為了達(dá)到無(wú)功電力就地平衡,減小網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗,以降低線損。與此同時(shí),也可以利用電容器的分組投切,對(duì)電壓進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,這是補(bǔ)償?shù)妮o助目的。在一般情況下,以降損為主,調(diào)壓為輔。
2 無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償
據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹,主張配電網(wǎng)絡(luò)基本上不輸送無(wú)功功率,其無(wú)功功率的缺額主要依靠“就地補(bǔ)償”來(lái)解決。
(1)變電所無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償。
根據(jù)就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t,變電所補(bǔ)償應(yīng)以本身的無(wú)功損耗為主。要結(jié)合網(wǎng)內(nèi)無(wú)功潮流的分布以及配電線路,用戶的無(wú)功補(bǔ)償水平來(lái)考慮。由于變電所一般均設(shè)兩臺(tái)變壓器,二次側(cè)接線,又可分兩段接線,為了適應(yīng)變壓器分臺(tái)運(yùn)行和二次側(cè)分段運(yùn)行及檢修方便,補(bǔ)償電容器組以分成兩組為宜。其容量一般均能適應(yīng)輕載無(wú)功負(fù)荷(接近主變壓器空載運(yùn)行)及平均無(wú)功負(fù)荷(接近主變壓器正常無(wú)功負(fù)荷)一般可按主變壓器容量的10%~15%確定。
(2)配電線路無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償。
在配電線路上裝設(shè)電容器,具有投資省,見(jiàn)效快,投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)和降損效果顯著的優(yōu)點(diǎn),而且安裝簡(jiǎn)便,維護(hù)工作量小,事故率低,特別適應(yīng)于農(nóng)村配電線路等負(fù)荷點(diǎn)多的供電狀況。
現(xiàn)就無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖顑?yōu)補(bǔ)償容量,最佳安裝位置和降損效果進(jìn)行分析。
①最優(yōu)補(bǔ)償容量。
當(dāng)有功功率和無(wú)功功率通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電阻時(shí),會(huì)造成有功功率損耗。當(dāng)輸送的有功功率一定時(shí),輸送的無(wú)功功率越大,總的功率損耗就越大,顯然可見(jiàn),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已定,輸送有功功率一定時(shí),總的功率損耗完全決定于輸送無(wú)功功率的變化。輸送無(wú)功功率的大小,主要取決于負(fù)荷功率因數(shù)的高低。負(fù)荷功率因數(shù)越低,則負(fù)荷所需要無(wú)功功率越大。因此,可以直接由功率因數(shù)的變化來(lái)分析無(wú)功功率,有功功率和線損之間的關(guān)系。
(3)用戶無(wú)功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償。
用戶進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康挠袃蓚€(gè),一是補(bǔ)償后供電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功線損減少到最低限度,以獲得最大的降損節(jié)電效益;二是使本單位的功率因數(shù)提高到一定水平,以獲得更多的電費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。
下面以各種補(bǔ)償方式進(jìn)行選擇。
①集中補(bǔ)償。
將電容器組裝在專用變壓器的低壓母線上。能方便地同電容器組的自動(dòng)投切裝置配套。自動(dòng)追蹤無(wú)功功率變化而改變用戶總的補(bǔ)償容量,避免產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償,從而使用戶的功率因數(shù)始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi),達(dá)到最優(yōu)補(bǔ)償。
②分組補(bǔ)償。
電容器分散裝設(shè)在主要用電設(shè)備的車間內(nèi),就近補(bǔ)償用電設(shè)備所消耗的無(wú)功功率,以減小線路輸送無(wú)功功率的損耗,這樣分組補(bǔ)償比集中補(bǔ)償降損節(jié)電效益更好,達(dá)到最優(yōu)補(bǔ)償。
③單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償。
電容器組隨電動(dòng)機(jī)同時(shí)投入運(yùn)行和退出運(yùn)行,使電動(dòng)機(jī)消耗的無(wú)功功率得到就地補(bǔ)償,減少線路輸送無(wú)功功率以獲得明顯的降損效益。
④補(bǔ)償容量的確定。
A:按“功率因數(shù)獎(jiǎng)罰辦法”的要求計(jì)算補(bǔ)償容量,用戶按當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)規(guī)定的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。按下式計(jì)算
式中:Qb——并聯(lián)電容容量(kvar)
Pmax——最大有功負(fù)荷(kW)
cosφ1、cosφ2——補(bǔ)償前、后的功率因數(shù)值
B:?jiǎn)闻_(tái)電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償容量的確定,按下式計(jì)算
式中:Q——無(wú)功補(bǔ)償容量(kvar);U——電動(dòng)機(jī)的額定電壓(kV)
I0——電動(dòng)機(jī)空載電流(A)
3 無(wú)功補(bǔ)償后的降損節(jié)能效益
由于進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償,可使補(bǔ)償點(diǎn)以前的線路中通過(guò)的無(wú)功電流減小,從而使線路的供電能力增加,減小損耗。
例:我局“振安區(qū)農(nóng)電局同興供電站”在2000年1月~2月份,實(shí)際供售電量情況進(jìn)行分析。該站1~2月份,有功供電量1526萬(wàn)kW•h,無(wú)功供電量16842萬(wàn)kvar•h,售電量133.29kW•h,功率因數(shù)0.67,損耗電量19.31萬(wàn)kW•h,線損率12.654%。裝設(shè)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償后,如功率因數(shù)由原來(lái)的0.67提高到0.95 時(shí),(1)可降低的線路損耗Δp ;(2)減少線損率12.654%×50%=6.333% ;(3)減少損耗電量152.6×6.333%=9.6642萬(wàn)kW•h ;(4)按購(gòu)電價(jià)0.237元計(jì)算,可減少購(gòu)電費(fèi)0.237×96642=22904.15元??傊黾訜o(wú)功補(bǔ)償后會(huì)減少無(wú)功在電網(wǎng)中流動(dòng),其主要目的是降低線損,其次能很好地改善電壓質(zhì)量,從而提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。