高速铁路电力配电所无功补偿研究
关于高铁10KV电力供电系统一些浅论
关于高铁10KV电力供电系统一些浅论摘要:高速铁路10KV电力供电系统采用多种新技术、新设备提高供电可靠性.本文着重分析高铁10KV电力工程概况;10kv贯通线路设计特点及优点;10kV电缆热熔熔接头技术标准;电力远动系统对提高供电可靠性的作用。
关键词:铁路供电;单芯电缆;电缆热熔熔接头;电容电流;无功补偿;电力远动引言:随着我国“一带一路”战略深化推进,增强互联互通,加强基础建设越发重要。
新形势下,中国国家铁路局提出“交通强国,铁路先行”,高铁新线建设在推动国民经济发展同时,直接促进铁路各专业的完善与发展。
文章从郑州铁路局集团公司郑渝、郑阜、京港高铁10KV 电力供电系统进行简要分析。
1电力工程概况高铁电力工程车站主要有信号、通信、给排水、空调通风、综合维修、道岔融雪、调度系统、客运管理信息系统、防灾系统、设备监控系统及室内外照明等用电负荷。
区间主要有信号通信中继站、无线通信GSM-R基站、光纤直放站及电气化牵引、分区、AT所所用电负荷。
根据用电负荷分布,供电方式采用集中供电和分散供电相结合的方式。
配电所、车站变电所由两路独立10kV等级电源供电,所内通过母联母隔柜实现互为备用,对车站负荷采用集中供电方式。
区间通过一级贯通、综合贯通线路,实现对配电所、车站变电所之间的供电,对区间负荷采用分散式供电方式。
配电所、变电所、箱变控制、保护装置采用全微机综合自动化系统,设有两套交流自用电系统和一套免维护直流系统,环境安全监控、均纳入综合自动化系统。
全线负荷分布特点:车站用电负荷容量较大,且用电点相对集中;区间用电负荷容量较小,用电点多、分散、且多为一级负荷。
上述用电负荷中与行车密切相关的通信、信号及信息系统的主要设备;动车组运用设施的主要调度设备;电气化各所用电;车站及有关大型建筑应急照明防灾报警系统等用电等为一级负荷。
为通信、信号主要设备配置的专用空调;动车组检修设施;综合维修工区;检测中心;给排水设施;大型中间站公共区照明供电负荷;站、段(所、场)接触网上电动隔离开关操作电源等用电负荷为二级负荷。
电网配电线路的最优无功补偿研究
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图 1 示 为匀 布负荷线 路 并联 电容 补偿 图 。 所 图 1 a 为 匀 布 负荷 线 路 图 , 1 b 为 补 偿 () 图 () 前无 功潮 流分 布 图 , 1 C 为 补偿 后无 功 潮流 分 图 ()
DU u k Xi . e
( c ol f lc ia E gn e n ,otw s J o n nvri ,C e g u6 o 3 , hn ) S h o o etcl nier g Suh et i t gU i s y h nd 1 0 1 C i E r i a o e t a
关键 词 : 无功补 偿 ; 输 送 能力 ; 使 用效 率 ; 经济 效益
中图分类 号 : M5 14 文 献标 识码 : T 3. A 文章 编号 :17 —77 20 )0 -040 6415 (08 -300 -4
Re e r h o aci we m p n a i n s a c f Re tve Po r Co e s to Optmi a i n i z to o we t r Dit i uto Fe de n Po r Ne wo k sr b i n e r
Jn 0 8 u .2 0
电网配电 线路的最优无功补偿研究
杜 修 柯
( 西南 交通 大学 电气 工程 学院 ,四川 成都 6 03 ) 10 1 摘 要 : 据 配 电网无功补 偿 的现状 , 合 配 电网的 结构 , 线路 负荷 均 匀分 布 与 非均 匀分 布 根 结 在 时, 对并联 电容 器 的最优 补偿 容量 和最佳 安装 位 置进 行 了研 究 。在 分析 了并 联 电容 器 实现 无 功补偿 的基 础 上 , 建 了实际模型 , 解决相 关 问题提供 了依 据 。 构 为
对配电系统中动态无功补偿装置的研究[论文]
对配电系统中动态无功补偿装置的研究摘要随着现代电力电子技术与国民经济的进一步发展,电力用户对供电电能质量水平和用电可靠性提出了更高更多的要求。
由此产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。
电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率,其本身也成为产生无功的功率源。
但动态补偿的技术目前还不成熟。
关键词配电系统动态无功补偿装置中图分类号:tm761 文献标识码:a1配电系统中的动态无功补偿装置无功功率补偿,简称无功补偿,在电力供电系统中起到提高电网的功率因数的作用,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。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网供电质量提高。
反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统的电压波动,谐波增大等诸多不利于电网安全运行的因素。
无功补偿分动态和静态两种方式。
静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感,动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。
一般的补偿是有级的,也就是常用的补偿装置如电容,是按组来进行投切的,也就是用电系统里产生的无功不会是你补偿的一样多,但是由于这种补偿已经将功率因数达到了例如0.95,已经很好了。
但是有的负载,其工作时无功的变化量非常大,且速度非常快,可以达到毫秒级只能用“动态”补偿。
所谓“动态”即快速性、实时性,一是补偿速度一定要快,二是用电负载需要多少无功,补偿装置就补偿多少无功。
这是动态补偿的两个基本特征。
但不是非得两个都具备才是动态补偿,有的负载虽然无功变化快,但是无功量的改变是固定的,此时用速度快的无功补偿也可以办到,也就是说这个动态补偿强调的单单是迅速。
动态无功补偿装置由高压开关柜(包括高压熔断器、隔离开关、电流互感器、继电保护、测量和指示部分等)、并联电容器、串联电抗器、放电线圈(或者电压互感器)、氧化锌避雷器、支柱绝缘子、框架等构成。
配电网无功补偿容量及位置的优化研究
V0 I 4 l 2 。No 2 .
Ma y.20 07
配 电网无 功补 偿 容 量及 位 置 的优化 研 究
李凤 婷 ,晁 ห้องสมุดไป่ตู้
( 誓 大 学 电气 工 程 学 院 ,新 誓 乌 鲁 木 齐 8 00 ) 新 30 8
摘
要 :结合 配电网的特征 , 建立 了配电网无功优化 的数学模型 , 采用 Ⅳ 点 分散补偿法对配 电网无 功补偿的最
d t r n h a o iin, n smo es i b e t h o e s t n c p c t n h n r y l s h n d s e s d e e mi e t e t p p s t o a d i r u t l O t ec mp n a i a a iy a d t ee e g o s t a ip r e a o c mp n a i n me h d a n d s o e s t to t o N o e . Ke r s o rd s rb t n s s e ;r a tv o r o t z to y wo d :p we iti u i y t m o e c i e p we p i a i n;g n tca g rt m ;d s e s d c mp n a i n mi e e i l o i h ip r e o e s t o a tⅣ n d s o e
Cac lt n e a lso luai x mpe fCHANGJ o rdsrb t nn t r h w h tte g n t lo i m a eu e O o Ip we itiu i ewo k s o t a h e ei ag rt o c h c n b s d t
关于铁路供电中无功补偿的几个问题
…………………哈尔滨铁道科技收稿日期6摘要:集中探讨了在铁路供电网络中,无功补偿方式对整个供电网络的影响。
用电单位的低压补偿的基本方式。
以及变配电所中高压集中补偿的设计原则。
关键词:铁路供电网络无功补偿低压补偿高压补偿中图分类号:U 233.53文献标识码:C1前言无功补偿,就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低能耗,改善电能质量,提高网络输电能力及发电机的有效输出能力。
1.1无功补偿的配置原则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,一般放在变配电所中,主要采取高压电容补偿的办法。
这一配置可以同时完成两种功能,一是针对地方电业局对指标参数的考核看,完成了国家对功率因数不得低于90%的技术要求,达到了国家电力部门对功率因数的考核要求。
二是单从经济技术指标的考核看,也达到了上级考核的要求。
因此,多年来在变配电所中以高压电容器来对配电网络中的无功功率进行补偿一直做为铁路电网无功补偿的主要方式,而在用户端低压安装无功补偿的则极为少见。
1.2无功功率的产生源头从铁路电力网无功功率消耗的基本状况可以看出,铁路电力网络主要为10kV 及以下的配电网络,其无功损耗主要来源于两个方面,一是网络损耗,主要是高低压网络中的损耗,主要是变电所的主变和配电变压器。
二是各低压电力用户,较大的主要是机务段、车辆段以及各部、局属工厂的动力设备,其次还有房产段采暖动力设备和给水设备。
但与高低压配电网络的无功损耗相比,各大高低压用户所占比重要远远大得多。
这里就产生了一个问题:在铁路供电网络中,大量的在用户低压终端产生的无功负荷,确要通过几乎整个网络的输送,而是在网络的首端—变配电所中去补偿。
那么在这一个不合理的路径循环中,就产生了大量的不必要的损耗。
必须采取电力部门补偿与用户补偿相结合。
2无功的补偿在配电网络中,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。
配电系统无功补偿技术的研究
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 , 以配 电网所 占比 尤 重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗 , 高输 提
配 电设备 的效 率 , 功 补偿 设 备 的配 置 应按 照 “ 级 补 偿 , 无 分 就
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 , 电网 的 功 率 损 耗 和 电 能 损 耗 增 加 。 因 此 , 规 划 过 程 使 在 中 , 在 总平 衡 的基 础 上 , 究各 个 局 部 的补 偿 方 案 , 得 最 要 研 求
的电容器进行跟 踪补偿 。其 主要 目的是提高专 用变压器用
备 的正 常 运行 , 至损 坏 。电力 系统 功 率 因数 的高 低 已 成 为 甚 电力 系统 一 项 重 要 经济 指 标 , 而配 电系 统 中 的无 功 补 偿 显 得
尤 为 重要 。
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
的。在一般情况下 , 以降损为主 , 调压为辅。
2 配 电 系统无 功补偿方 案及其 比较
2 1 变 电站 集 中补偿 方式 . 要平衡输电网的无功功 率, 在 变电站进行集 中补偿 , 可 补偿 装 置 包 括 并 联 电容 器 、 同步 调 相 机 、 止 补 偿 器 等 , 要 静 主 目的是 改 善 输 电 电 网 的功 率 因数 , 端 补偿 装 置 一般 连接 在 终 变 电站 的 l k O V母 线 上 , 点 是 容易 管 理 、 便 维护 。 优 方 2 2 低 压集 中补 偿 方 式 .
电网配电线路的最优无功补偿研究
2 1 线 路 长 度 归 一化 计 算 .
设 配 电线 路 由 个 型 号导线 组 成 干线 , 干线 上
式 中 , 为第 组最 优 补偿 容 量 ; 一1 至第 i Q Q 第 点
点 线 路 间 的归 一 化 无 功 负 荷 的加 权 平 均值 ; 无 功 负荷率 , 当有 功负 荷率 高 时 , 取 一0 6 0 8 低 时 , .~ . ;
型 , 解 决 相 关 问题 提 供 了依 据 , 有 一 定 的 实 际应 用 价 值 。 为 具
关 键 词 : 电线 路 ; 功 补 偿 输 送 能 力 使 用 效 率 经 济 效 益 配 无
中图分 类号 : TM 7 4 13
文 献标 识码 : A
无功补偿 是 维持 电力 系统稳 定与经 济运 行所 必 需的 , 合理 的无 功补偿 可 以减少 电网 中的功 率损耗 、
圉 1 匀布 负荷 线 路 并 联 电 容 补 偿示 意 图
此 时 的无 功功 率损
耗最 小 。 若线 路上 装设 组 并 联 电容器 补偿 , 则不 同
电容器组 的最 佳装 设位 置可 表示 为
由无 功潮 流 分 布 图可 知 , 联 电 容 Q 并 补偿 后 , 将线 路分 为 A、 C三段 , B、 各段 的无功 潮 流方 向如 图
中箭 头所 示 。 A 段 O (/-L)该 段 的总无 功负 在 ~ 2 ,
z 南 L ( 1 ,,・ ( l 一 ,… 4 2 ) )
最 佳 装 设 位 置 下 的 每 组 最 优 无 功 补 偿 容 量
收 稿 日期 : 0 80 — 4 2 0 — 1 1
作 者 简 介 : 修 柯 (9 9 )男 , 杜 1 7 一 , 四川 广 安 人 , 士 研 究 生 , 事 电 力 系 统稳 定 性 研 究 ,E mald x 3 2 @ 1 3 cr 硕 从 ( ~ i u k 4 3 6 .o ) n
配电网无功补偿现状分析与应用研究
陆 阳 , 李航 程 , 郑海 良பைடு நூலகம், 杨 伟炳 ( 浙 江省 余姚 市供 电局 。 浙 江余 姚 3 1 5 4 0 0 )
摘 要 电力 系统 中 , 配 电 网是 连接供 电输 电 网络 的一 个枢 纽 。逐渐 增加 的用 电需 求和 供 电质 量诉 求 , 使得 配 电 网的
重要性 E l 益突出。无功补偿技术是解决配电网络损耗、提高供电质量的关键性技术。丈章概述了当前无功补偿技术在 配电网中的应用现状 , 从无功补偿的技 术原理分析出发 , 通 过分析对比典型无功补偿模 式 , 重点阐述 了无功补偿关键 电子元件 的 功能表 现 , 为提 高配 电网的整 体效 益提 供 了新 的技 术 支持 。 关 键词 配 电网 ; 无 功补偿 ; 应 用现 状分 析 中图分 类号 : T M 7 6 1 文献标 识码 : A 文章编 号 :1 6 7 1 — 7 5 9 7( 2 0 1 3 )2 3 - 0 0 3 4 - 0 1
2 )降低 电网 的线 损和 变 压器 功率 耗损 , 在常规 电路 中 , 功 率耗 损 与 功率 因素 呈 现较 强 的 负相 关 。 因此 , 一 旦功 率 因 素得 到增 大 , 功率 损 耗将 大 大 减 小 , 于 此 同时 无功 补 偿更 会 使 得无 功 电流减 小 , 线路 的供 电能力也 得到 了保障 。 3 ) 电压 稳定 性 提高 , 线 路压 损 与无 功功 率成 正 比 , 由此 所 带 来 的压损 的减 小量 也是 十分客 观 的 。 4 )提 高设备 的负载 能力 , 功 率 因素 增大 , 视 在功 率 也得 到 增强 , 设备 的承 载能 力得 到 了极大 的提 高 。
当今 社 会 是 工业 发 展和 信 息应 用 的时 代 ,电力 资源 作 为这 两 者 不 可 或 缺 的 基 础 能源 , 其 规 模 和 性 能得 到 了长 足 的 发展 。 经过 数 十 年 的 电力 行 业 的整 体 发展 , 我 国的 电力 行 业构 造 了以 火 电为 主 , 水 电为 辅 , 核 电、风 电等新 能 源模 式相 结合 的 电力 组成 , 基 本 上满 足 了我 国社会 经 济 生 活对 于 电力 的需 求 , 但 是 在 局 部 点去 , 仍然 存 在及 其 严 重 的 电力 短缺 或 者 电力 覆 盖不 力 的局面 , 这 也 是我 国 电力 行 业 需要 进 一 步发 展 的方 向所 在 。 电 力产业中 , 主 要包 括 发 电 、配 电和 供 电三大 技 术环 节 , 这其 中 配 电 是沟 通 发 电厂和 电 力用 户 的核 心和 枢纽 , 也是 决 定 供 电效 率和 供 电 质量 的 关键 环节 , 长 期 以来 , 电力 行 业 主要 的 关注 都 放 在 发 电 环节 , 对 于 新 型发 电模式 和 新 型发 电设 备 的研 发一 直 不 曾停 止 , 配 电网 的重要 性 一 直得 不 到 足够 的重 视 , 随 着 电力 网络 的 整 体完 善 , 配 电网 的 固有 缺 点开 始展 现 , 配 电过 程 中 的 电力 损 耗 、 电力波 动 和 电 力灾 害对 供 电质量 带 来 及其 严 重 的损 害, 配 电 网的 安 全 稳定 、 高 自动 化 的运 行模 式变 得 日益 重 要 , 迫切 需要 新 的配 电网管理 技 术来 解决 这一 技术难 题 。
配电网无功补偿的研究
12 随器补偿 .
随 器补偿是 指将低 压 电容器 通过低压 熔丝并 接 在 配 电变压器 高压侧或 低压 侧 。由于低压 电容器 的
技术 、 济性优 于油浸式 高压 电容 器 , 经 因而大都在 低
低 谷时 接近空载 , 因而 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 , 值 如 其 下式 所示 :
Q =i 。 0 。 o ×1 %s () 1
用户 占到 了大 约 7 % 多 , 0 因此 , 受 电端 安 装 无 功 在 补 偿装 置 , 仅可减 少负荷 的无功 功率损 耗 , 不 提高 功 率 因数 , 降低线 路损 耗 , 同时 电气设 备 的有功 出力 也 将 大大 提 高 。因 此 , 究 低压 配 电 网无 功 补 偿 ( 研 尤
第 9期
黑 晓红 : 电 网无 功补 偿 的研究 配
6 3
上 的补 偿方式 。补偿 电容器 的 固定 连 接组 可起 到相
不 能 代 替下 级 补偿 。
当于随器补偿的作用 , 补偿用户 自身的无功基荷 ; 可 投切连接组用于补偿无功峰荷部分 , 当于随机补 相 偿, 投切 方式分 为 自动和 手动 两种 。一般 地 , 户 负 用
补偿 、 二次 变 电所 集 中补偿 、 线路补 偿 。
1 1 随机 补偿 .
式, 电网正常供电时 , 补偿 电容器投入运行 , 但其 降
损效果 不如 随机补 偿 , 且 补偿 容 量 不宜 超 过 配 电 而
随机 补偿就是 将低 压 电容 器组 与 电动 机绕 组并 接 , 过控 制 、 护装 置 与 电动 机 同时投 切 , 运 行 通 保 其 小时数 受 电动机 投 运时 间 限制 , 电容 器 的 利用 率 较
配电网络无功功率补偿方法的研究
配电网络无功功率补偿方法的研究摘要:从无功功率的产生出发,对无功补偿方法的原理进行了研究。
在总结传统补偿方法局限性的基础上,提出了晶闸管控制电抗器,晶闸管投切电容器,静止无功发生器,电力有源滤波器和综合潮流控制器的补偿方法,并阐述了各自的优点。
当今电力系统的用户中都有大量无功功率频繁变化的用电设备与仪器,因此对系统的无功功率进行补偿显得非常迫切。
除此之外,经过无功补偿可以降低电网的功率损耗,提高变压设备的输出功率和经济效益。
abstract: according to the needs of present development of electric power system, the principle of reactive power compensation method were studied. at conclusion of the traditional method to compensate, thyristor controlled reactor was put forward, so proposed including thyristor switched capacitor, static var generator, active power filter, unified power flow con-troller, each advantage to the above was expounded. power system users today have a lot of frequent changes in reactive power electrical equipment and instruments, so the system reactive power compensation is very urgent. in addition, after the reactive power compensation can reduce grid power loss and improve the output power transformer equipment and economic benefits.关键词:无功补偿;补偿方法;补偿作用;补偿容量key words: reactive power compensation;compensation method;compensation action;compensation capacity中图分类号:tm714.3 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)22-0021-020 引言无功功率是指:在交流电路中,用来进行电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
配电网络的无功补偿及降损措施研究
公式? U: ÷ 可知 , 装了并联补偿电容后, 式中无功功率Q 只
是 由发 电厂经线路输送给用户的一小部分 。而大部分是 由负荷 点附近装设 的电容器供给。因此 , 线路上无功功率 Q值 的流动减
少, 这 就减少 了电网中的 电压损耗 , 同时 , 还收到 了减少 功率 及 电能损耗 的效果 。 并联补偿 电容器 , 只有在输配电线路导线截面
三、 无功功率补偿对 改善电压质量 的影响
电网中无 功功率不足会造成负荷端 电压过低 ,影 响用户的
生产和生 活用电 , 反之 , 如无功功率过剩 , 则会造成 电压过高 , 同 样造成不 良影响 。因此 , 电网 中无 功功率补偿设备 的合理布置与
比较大和负荷功率 因数较低的情况下 , 即上式 中的Q占主要成分
0 9 1 I 大陆桥视野
- 工程经济 , GON GCH E N G J I N G J 时, 才有显著的效果 。 并联补偿电容器输送 出的无 功功率按下式 高线路输送 能力 , 在一定 的输送功率下 , 可降低线损 , 因而 可收
计算 :
=
到较理想的好效益。在 1 0 k V配 电线路 上,往往 由于送 电距离
不 同的无功 一电压静特性 , 即或 是同一设 备在输出不同时 , 它的 无功 一电压静特性亦不 同。当母线运行在某一电压 时 , 无功电源 送到母线 上的无功功率必须等于该 电压下母线上用 电设备 所需
ห้องสมุดไป่ตู้
况 > R. 故可认为
, 投入补偿容量 Q c后 , 引起 的稳态 电
压升 高为 : A U— A U : g c ( k w ) 由于愈靠 近线路末端 , 线路 电抗值 x愈大 , 因此可 以看出 , 愈靠近线路末端装设无功补偿设备 , 升压效果愈好 。
对配电网无功补偿分析研究
浅谈对配电网无功补偿分析研究[摘要]本文通过对无功补偿应用技术的分析,提出了配电网无功补偿工程应注意问题和相关建议,可供同行参考借鉴。
[关键词]配电网无功补偿无功优化供电质量中图分类号:tv541.2 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)17-618-011、电力系统中无功功率不足的危害交流电力系统需要电源供给两部分能量:一部分将用于做功而被消耗掉,这部分电能将转换成为机械能、光能、热能或化学能,称为“有功功率”;另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量(电能-磁能-电能)使用的,对于外部电路他并没有做功,称为“无功功率”。
无功是相对于有功而言,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转,其物理意义是:电路中电感元件与电容元件正常工作所需要的功率交换。
在电力系统中,除了负荷无功功率外,变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。
2、无功补偿概述2.1 无功补偿的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,提高功率因数。
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。
对于电力系统而言,在高压侧或低压侧均可进行补偿。
但是,如果在低压侧进行补偿,既可减少变压器、输电线路等的损耗,又可提高变压器、输电线路的利用率及提高负载端的端电压,所以补偿电容器的安装越靠近负载端,对用户而言越可获取较大的经济效益。
配电网无功补偿方式的研究
偿方式。寻找合理的无功补偿方式及容量,提 高功率 因数,降低能量损耗 ,改善 电 压质量,从而达到降损节能、保 障安全。
关键词 : 无功 补偿 ; 降损 ;配置原 则 ; 配电网
作者简介 : 马珍畛 (97 ) 18一 ,女,宁夏吴忠人 ,宁夏吴忠供电局调度通信中心,助理工程 师,主要研究方向 :电力自 动化 ; 王玉俊
RC D就不得再作为保护线使用,也不得重复 接地 或接设备外露 少触 电事故,保护人民生命财产的安全。
可导 电部分,保 护线也不得接人 R D。 C 对于 T T系统 ,一般 采用漏 电总保护 和末级保护 的多级保 护方 式。居 民照明用户,由于配 电保护 装置安 装简单,因此都 应优 先选用具有漏 电保护、短 路保 护或过负荷保护、过压保 护 的多功能 RC 。在 同一线 路上 装设 RC D D的电气设备和 不装设 R D的电气设备不能共用一个接地体。 C
参考文献 : [苏景军, 1 】 薛婉瑜安 全用电[] M 北京: 中国水利水电出版社,04 20 【 农村低压电力技术规程[] 2 ] M. 北京: 中国电力出版社 ,02 20. [ 朱照红 企业供电系统与安全用 M. 3 】 ] 北京: 工业出版社 机械
2 O O1
对于 TN —C系统 ,由于不允许剩余 电流保 护采取多级保 护
为 制 约 我 国 国 民经 济 发 展 的 瓶 颈 ,加 上 配 电 网建 设 滞 后 , 网架 热 能)的电功率 。无功补偿 的道理就 是将同一电路中的电感 电
8 ̄ C,可采用一定比例安装特定的电容 薄 弱,设施 老化 ,线路 长,线径 小,配 电变压器 也大部分存在 流与电容电流方 向互差 10 高能耗 问题 。在众 多的节 电方式 中,无功补偿是节 能降耗 、改 元件,实现通过 电磁 元件 中的电路 达到相互 抵消电流 ,电流矢 善 电网电压 质量最方便、最经济有 效的方法 之一。无 功补偿是 量与电压矢量 的夹角缩小 ,从而能显著提高 电能作 功。采用无 电力 网建 设和 改造 的重要组 成部 分,它是保 持 网络无 功平衡, 功补偿方式具有重要 的现实作用。 提高电压质量 , 降低网络损耗 的有效措施 , 是降损措 施中投资
浅谈电力系统的无功优化和无功补偿全解
浅谈电力系统的无功优化和无功补偿王正风徐先勇摘要:电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。
本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
关键词:无功优化无功补偿非线性网损电压质量1前言随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。
降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。
特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。
电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。
通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量(发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起,因而无功优化的前景十分广阔。
无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2无功优化和补偿的原则和类型2.1无功优化和补偿的原则在无功优化和无功补偿中,首先要确定合适的补偿点。
无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制;2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。
3)无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。
供电系统无功补偿原理
供电系统无功补偿原理
供电系统无功补偿的原理主要是通过并联电容器来实现的。
感性负载在运行过程中需要建立交变磁场,这种功率叫做无功功率。
感性负载所需要的无功功率可以由容性负荷输出的无功功率来补偿。
通过并联电容器,容性负荷能够提供感性负荷所需要的无功功率,从而减少无功功率在电网中的传输,降低电网的损耗,提高功率因数。
无功补偿可以提高功率因数,是一项投资少、收效快的降损节能措施。
无功补偿的基本原理是: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,能量在两种负荷之间相互交换。
这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。
当前,国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。
这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。
通过无功补偿,可以改善电网的电压质量,提高输电稳定性和输电能力,满足用户的用电需求,提高用电质量。
铁路变配电所动态无功补偿
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配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用
配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用摘要:配电网运行过程中无功损耗与谐波现象,直接影响到电网运行安全与稳定,基于此开展相关治理技术,提高配电网运行可靠性。
本文就配电网无功补偿及谐波治理技术应用研究。
关键词:配电网;无功补偿;谐波;治理技术在电网需求不断变化的背景下,国家电网必须主动对配电网结构进行改革优化,提高输电效率与用电稳定性。
通过对我国目前多数电力企业的配电工作分析可知,无功分布不均衡、无功补偿体系不健全、投运效率低、谐波问题严重等问题,直接或间接对配电网运行造成影响。
一、配电网运行现状(一)电容补偿由于我国疆域广阔各个地区的地理环境差异较大,因此配电网运行时存在较大负荷波动,导致了整体电网运行稳定性较差。
目前我国很多城镇与乡村安装的配电系统,主要采取户外塔杆的安装工作模式,在配电网运行过程中,主要以电容器补偿模式为主。
在电容补偿工作开展时,主要是因为电容器可以提供稳定固定的无功公路,并且电容器设备的成本较低可以快速安装操作,提高了电网运行的整体安全性,因此我国配网系统中,主要利用电容器开展无功补偿工作[1]。
(二)无功补偿静止无功发生器(SVG)设备可以对配电网谐波进行一定处理,并发挥出无功补偿的工作效果,部分电力企业在对谐波问题处理时,利用SVG设备替代了电容器,以提高电能运行效率与质量。
该谐波治理技术已经在国外得到普遍应用,我国的工业配网工作中合理的应用该设备,但是在基层乡镇配电网无功补偿工作开展时,仍旧采用电容器补偿工作方式。
二、治理技术(一)SVG设备SVG设备的运行基于IGBT技术实际工作效能,该设备的合理应用可以有效补偿无功损耗,以降低谐波的产生,提高配电网运行的质量与稳定。
在IGBT技术的支持下,可以有效提高无功补偿工作效能,降低电网运行管理的不必要损失。
(二)运行方式SVG设备在实际运行时,主要通过传感器对补偿设备的电压与电流进行检测,以快速收集相关数据信息并反馈到运算系统,电流运算系统会快速计算出设备需要的无功补偿量、谐波产生量、不均衡分量等。
配电系统无功补偿技术
、
数 ,降低 电压损失 ,提 高其输送能力 ,降低线 路损耗 。这种补偿方法 的电容器称作 串联电容 器 ,应用 于高压远距 离输 电线路上 ,用 电单位 很少采用 。并联补偿是把 电容器直接 与被 补偿 设备并接 到同一 电路上 ,以提高功 率因数。这 种补偿方法所 用的 电容器称 作并联 电容 器,用 电企业都 是采 用这种补偿 方法。按 电容 器安装 的位置不 同,通常有三种方式 。 1 . 集 中补偿 电容器组集 中装设在企业 或地 方总 降压变 电所 的6 ~l O k V 母 线上 ,用来提 高 整 个变 电所 的功率因数 ,使 该变 电所 的供 电范 围 内无功功率基 本平衡 。可 减少高压线路 的无 功损耗 ,而且 能够提高本变 电所的供 电电压质
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皇王研霍一 I
配 电 系统 无功 补偿 技 术
国网安徽无为县供 电有 限责任公 司 王万鹏
【 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 武,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 】电力系统 ;配 电系统 ;无功补偿 ;技术
随着 国民经济 的高速 发展和人 民生活水 平 的提高 ,人们对 电力的需求 日益 增长 ,同时对 供 电的可靠性和供 电质 量提 出了更高的要求 。 由于负荷 的不断增加 , 以及 电源 的大幅增加 , 不但改变 了 电力系 统的网络结构 ,也改变 了系 统 的 电源 分 布 ,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 。随着系 统结构 日趋 复 杂,当系统 受到较大干 扰时 ,就 可能在 电压稳 定薄弱环节 导致 电压崩 溃 。因此 ,无 功补偿 己 经成 为供电企业和 电力客户共 同关 心的课 题。 无功补偿及其特点 ( 一) 无功补偿及作用 无功补偿是 指为满足 电力 网和负荷端 电压 水平 及经济运 行的要求必 须在 电力 网和 负荷端 设置 的无功 电源如 电容器 、调相机等 。 ( 二) 无功补偿 的特点 企业中 的异步 电动机 、变压器等 电感性负 荷是 取用无功 功率最多 的设备 。取 向电网的无 功 功率 量 ,异 步 电动机 占6 0 % 左右 ;变压 器 占 2 0 % 左右 ;整 流设备 、电抗器 及架空 供 电线路 等 占2 0 % 左右 。 因此 ,可 以得 出结论 ,企业 的 无功 功率主要 消耗 在异步 电动 机 、变压 器和架 空供 电线路 中。为 了补偿 企业 供用 电设 备所 需 的无 功功率 ,采用 静态或动态 无功补偿方 式, 提高 企业的用 电功率因数 ,使 企业的供用 设备 经济合理运行 。 二 、电力无功补偿技术 ( 一) 电力 负荷 的功率因数 功 率 因数 是 指 电力 网 中通过 线 路 、变 压 器的视在 功率供给有 功功率所 占百分数 。在 电 力网的运 行中 ,希 望功率 因数越 大越好 ,如 能 做到这 一点,则通过 电力设备 的视 在功率将大 部分用来供 给有功 功率, 以减少 无功功率 的传 输,减少有 功功率损 耗。适当提 高用户 的功率 因数 ,可 以充分发挥 供电设备 的生产 能力 、减 少线路损失、改善 电压质量 。 影响功 率因数的主要 因素 :首先我们知道 功 率因数 的产 生主要 是因为交流用 电设备在其 工作过程 中,除消耗有功 功率外 ,还 需要无功 功 率 。当有 功功率 P 一 定时 ,如减 少无功 功率 Q ,则功 率 因数便 能够 提高 。在极 端情况 下 , 当Q 为零时 ,则 其功率 因数为1 。因此 ,提高功 率 因数 问题 的实质就是减 少用 电设备 的无功功 率 需要 量。 ( 二) 并联 电容器 补偿无功功率 的作 用及方 法 电力 电容器 作为 补 偿装 置 有两 种 方法 : 串联补 偿和并联补 偿 。串联 补偿是把 电容器 直 接 串联 到高压输 电线路上 ,以改善输 电线路 参
高速铁路电力供电系统10kV长电缆线路补偿方式分析
高速铁路电力供电系统10kV长电缆线路补偿方式分析高速铁路电力供电系统10kV电力线路综合贯通线大多采用电缆线路,这种电缆线路电容值较大,导致沿线电压升高、功率因素降低,影响供电质量,需要进行无功补偿。
文章介绍了各种无功补偿方案,分析各种方案的适用场所,得出了高速铁路电力供电系统10kV长电缆线路适合的无功补偿方式。
标签:高速铁路;电力线路;无功补偿;SVG高速铁路电力供电系统10kV电力线路综合贯通线大多采用电缆线路,这种电缆线路电容值较大,导致沿线电压升高、功率因素降低,影响供电质量,需要进行无功补偿[1]。
由于电缆电容分布特征和系统运行状态的复杂性,补偿方案有集中补偿、分散补偿,固定补偿与动态补偿,也有综合应用方案。
补偿参数也需要计算分析确定。
1 补偿方式采用分散补偿方案时,电抗器沿线路分散设置,有利于提高线路上的电能质量,降低线路损耗,但维修、检查、巡视等工作量大,增加运营维护工作量和成本,不利于减员增效。
采用集中补偿方案时,补偿设备集中在配电所设置,设备数量减少,检修维护和巡视等工作都在配电所进行,能够减少运营维护难度和工作量。
铁路区间负荷较小,电缆容性负荷所占比例较大。
并且不同时间不同运行方式负荷电流变化较大,线路容性电流会随着负荷变化而变化。
采用固定补偿或者电抗器分组投切,难以有效跟踪系统参数的变化,补偿效果不理想[2]。
采用过补偿方式,负荷增加进一步增加感性补偿效果,需要较大的设备安装容量。
如果欠补偿,一条贯通线停电,另一条贯通线的负荷急剧增加,补偿效果会迅速由容性无功变为感性无功,仍然会出现较低的功率因素,还会发生谐振的问题。
所以,一般采用固定补偿和动态补偿相结合,实现精确补偿。
固定补偿采用电抗器实现,动态补偿有不同的技术形式。
目前主要有SVG 和SVC两类,两者的主要区别在于SVG是电流发生器,是有源装置,SVC是补偿器,是无源装置。
SVG即静止无功发生器,采用IGBT技术,有源补偿,具有影响速度快、可靠性高的优势,还可以跟踪补偿基波和各次谐波[3]。
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高速铁路电力配电所无功补偿研究
摘要:铁路电力供电系统贯通线路通常采用电缆线路,由于电力电缆的分布电容大,对地的电容电流相应增大,较大的容性无功功率将会导致配电所功率因数较低,因此为了提高功率因数,采取无功补偿方案是高速铁路供电系统正常运行的必然选择。
关键字:高速铁路;高速铁路;电力配电所;无功补偿
1高速铁路电力配电所无功补偿方案
无功补偿方案包括固定式电抗器方案、分组投切电抗器方案、MCR磁控电抗器方案和SVG静止无功发生器方案。
2几种无功补偿方案在高速铁路的应用
2.1几种无功补偿方案应用
固定式电抗器方案:郑西客专、京石武客专等。
分组投切电抗器方案:京沪高铁杭、长高铁等。
MCR磁控电抗器方案:南广铁路等。
SVG静止无功发生器方案:沪杭高铁高速铁路。
2.2几种无功补偿方案应用比较
能耗从高到低:固定式电抗器方案>分组投切电抗器方案>MCR磁控电抗器>SVG静止无功发生器方案。
响应速度从快到慢: SVG静止无功发生器方案>MCR磁控电抗器方案>分组投切电抗器方案,固定式电抗器方案无此功能。
滤波功能:SVG静止无功发生器方案可滤除多次谐波,MCR磁控电抗器方案、分组投切电抗器方案和固定式电抗器方案无此功能。
补偿方式:固定式电抗器方案提供感抗,分组投切电抗器方案只补偿感性,MCR磁控电抗器方案只补偿感性,SVG静止无功发生器方案双向补偿。
经济指标:固定式电抗器的价格是7万元/套,分组投切电抗器的价格是25
万元/套,MCR磁控电抗器的价格是35万元/套,SVG静止无功发生器的价格是40
万元/套。
3某高速铁路无功补偿方案
3.1案例一
某高速铁路全线共设置有两个电力配电所,该高速铁路会产生大量高次谐波,严重影响电能质量,且平均功率因数约0.8,每月力率罚款电费14万左右。
该高
速铁路牵引机车采用交流电流制,即单相工频制,传动方式为交-直方式,3、5、7次谐波含量丰富。
因此,我们针对这一现状进行研究,决定采用磁控式动态补
偿(MSVC)进行整治,下面以该高速铁路某一个电力配电所为例,就整治的具体
情况进行分析。
3.1.1动态补偿方案
(1)技术选型概述:
目前电力配电所中主要采用静止型动态补偿装置,主要由并联电容器组和可
调电抗器并联组成;其中电容器支路提供容性无功并抑制谐波,当需要调节装置
补偿容量时,只需改变可调电抗器的输出容量,就可以实现无功功率连续快速可调。
目前普遍应用的SVC主要有TCR型和MCR型两种,其补偿效果是一样的,主
要区别在于可调电抗器的调节方式。
TCR型动态补偿装置维护量大、运行成本高、占地面积大,在电力配电所未得到大量推广应用;磁控式动态补偿装置具有可靠
性高、免维护、结构简单、占地面积小等显著优点。
综合考虑上述不同技术的各自特点,该电力配电所装设两套磁控式动态无功
补偿技术的装置。
(2)方案设计:
基波补偿容量:按照目标功率因数≥0.95计算,根据实际需求在A、B两个
供电臂27.5kV母线上安装的电容器容量分别为6000kVar、6000kVar(单台电容
器额定电压8.4kV,能在1.36倍的工频额定电压下连续运行),电容器支路在额
定电压27.5kV时有效补偿容量为4567kVar、4567kVar,线路空载时段系统电压
升高到29kV时有效补偿容量为5080kVar、5080kVar。
磁控电抗器容量:根据电容器支路在不同时段输出容量的变化、电缆及接触
网容性充电功率向系统倒送无功,分别配置磁控电抗器,和电容器支路配合使用,可以实现每套装置连续动态可调。
3.1.3电容补偿支路设计:
根据机车特性,采用单调谐滤波器,电抗率设计为12%。
3.1.4结果分析
动补装置投入运行后,系统电压在26.4kV-28.8kV;动补装置控制点
(27.5kV侧)功率因数大于0.95,3次、5次、7次谐波电流95%的概率值分别为21.65A、18.46A、9.864A。
3.2案例二
3.2.1高压侧补偿
该高速铁路有两座110/20kV的电力配电所,在这两座电力配电室中无功补
偿方案是在20kV母线设置静止型动态无功补偿装置来进行无功补偿。
3.2.2低压侧补偿
该高速铁路沿线车站20/0.4kV综合变电所低压侧采用低压动态无功有源滤
波综合补偿装置进行补偿。
该补偿装置通过一个有源滤波器滤除谐波,另一方面,
有源滤波器的容量可以在SVG工作模型,代替普通的最小步长电容补偿装置,由于SVG连续输出的无功功率与TSC晶闸管开关电容可以消除输出水平原(间歇误差补偿),快速连续输出的能力,提高补偿精度,所以在这方面的能力足够的情况下可实现高功率因数且可以过滤谐波。
该高速铁路电力供电系统所设计的低压动态无功补偿装置主要含有自动调节的电流需求回路及反馈电流(正负的补偿电流)回路两大部分。
自动调节的电流需求回路随时跟踪负载电流变化,形成指令,并转换为数字信号,发送至DSP,进行处理后,第一步分离谐波及基波,从而反馈补偿需求电流;同时接收来自主控制器的无功补偿指令,指令反馈形成信号电流后,通过控制、驱动电路,以PWM信号向反馈电流发生回路发出驱动脉冲信号,通过IGBT或IPM模块,生成补偿电流,反馈至电网,进行无功补偿并主动滤除干扰谐波。
3.2.3无功补偿方案对比
该高速铁路20kV电力供电系统无功补偿方案采用的是变配电所高压侧采用SVG进行补充高压补偿,在沿线车站综合变电所低压侧采用低压动态无功有源滤波综合补偿装置进行低压补充的方案。
4结束语
随着不断地发展,无功补偿技术会越来越多,我们要将新无功补偿技术应用于高速铁路电力配电所,以弥补以上几种无功补偿方案的不足。
参考文献:
[1]《低压有源电力滤波器技术规范》DL/T 1796-2017。