某220千伏变电站无功容量计算

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变电站无功补偿容量的计算

变电站无功补偿容量的计算

变电站无功补偿容量的计算作者:韦燕来源:《科技资讯》 2013年第12期(广西福洋电力勘察设计有限公司广西南宁 530028)摘要:本文通过工程实例,对变电站无功补偿容量选择和校验进行了分析,并对电容器无功补偿容量的选择及分组校验进行了简述。

关键词:变电站电容器无功补偿计算中图分类号:TM744文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)04(c)-0000-001 前言电力电容器是变电站及用户的重要设备,在电力系统中的主要作用是补偿电力系统的无功功率,提高系统的功率因数改善电压品质,减少线路的损耗,提高电网输送电能能力。

电容器的合理配置,可以减少电网运行的投资,对电网提高经济效益有较大的意义。

而电容器选型不当,则会影响经济效益,甚至造成事故。

因此对电容器进行合理的配置和选型,是变电站的一个重要内容。

本文就电容器配置和选型计算进行分析。

2 电容器容量的选择对于电网中的变电站而言,主要损耗来源于主变压器和线路。

因此变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主,并适当补偿部分线路的无功损耗。

应能满足主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于电网的要求(220kV变电站功率因数不低于0.95,110kV及以下不低于0.91)。

下面,我们就以一座220kV变电站的无功补偿容量配置为例来进行电容器配置的计算。

某220kV变电站,电压等级220/110/35kV,远期3×180MVA主变压器,本期1×180MVA主变压器。

低压侧终期12回出线,本期4回出线。

主变压器短路阻抗Ud1-2=14%,Ud1-3=24%,Ud2-3=8%,容量比100/100/50。

a、主变的无功损耗:主变按满载情况计算 S1=180MVA则单台主变的无功损耗为高压侧: QT1=(S12×X1)/Un2=(S12×(Ud%×Un2/100/ S1)/Un2=27Mvar(其中)同理中压侧: Q T2=0Mvar低压侧: Q T3=8.1Mvarb、线路的无功损耗QL:QL=3nLI2X(式中:n—每段母线所带的线路回数,L—每回线路长度,取L=1kmI—回路电流,按每回线路带20MVA容量计算,k—出线电缆单位阻抗,按X=0.12Ω/km)最后计算得 QL=0.155 Mvarc、线路的充电功率QC=qL(式中:QC线路充电功率,q —线路单位长度的充电功率 ,取q=0.09Mvar/km,L—线路长度)最后计算得QC =0.09Mvar因此,主变所需的无功补偿容量为:Q= QT+ QL - QC =35.165Mvar由以上计算可知,本期主变负载率为100%时,所需的无功补偿容量为36.21Mvar。

220kV变电站无功补偿容量配置

220kV变电站无功补偿容量配置

主变压器设 备的阻抗,实现功率 因数 的调节。 变 电站 的主 变压 器 机 组 ,阻 抗 不 同 ,线 路 中 有
功 功 率 和 无 功 功 率 , 会 沿 着 主 变 压 器 运 行 , 实
3 2 2 0 k V 变 电站无功补偿容量 配置
2 2 0 k V 变电站无功补偿容量配置 ,采取试
电 站 未 来 的 容 量 变 化 ,规 划 未 来 无 功 损 耗 的变
变 电站无功补偿 容量的配置,维护变 电站 的运
行水平 ,有 效降低运行时的损耗 ,保 障变 电站 供 配 电 的有 效性 和 稳 Nhomakorabea定 性 。
1 0 0 0 0 k V a r 。电容器 组 的投 切操 作 中, 电压 有 波动 的情况 ,此时分组容量 的配 置,就要满足
利于提升变 电站的工作效率 ,降低无功损 耗的 发 生 机 率 。 无 功 补 偿 的容 量 配 置 , 属于 一 类 重 要 的工 作,根据 2 2 0 k V 变 电站 的运 行实 况, 落 实无 功补 偿 容量 配置 , 以此来 提 升 2 2 0 k V 变电站无功补偿的实践水平 ,预防运行损耗 。
要符合手册 的基本 要求,依照计算的结果 ,明 母 线,供 给到上级 电网 内,无 功功率的容量补 确分组容量配置 。分组容量在配置时 ,要符合 偿 ,3 5 k V 线路 侧, 并联 着 电容器 , 向 2 2 0 k V 以下 几 点原 则 的要 求 ,如 : 母 线 ,提 供无 功 功 率补 偿 容量 , 改善 2 2 0 k V ( 1 )单 组 无 功 补 偿 的 装 置 ,在 投 切 时 , 变 电站的运行状态 ,按 照负荷 与功率因数 ,改 母线 电压变化 的电压值 ,控制在额定 电压 2 . 5 % 变 电 容 器 的 投 切 ,补 偿 无 功 容 量 。 以内; ( 2 )变 压 器 设 备 , 接 入 电容 器 投 切 , 电 4 结 束 语 压 的变化 ,不要超 出调压分接头 的额定 电压 百

变电站无功容量配置计算公式

变电站无功容量配置计算公式

变压器的无功功率损耗无功功率损耗包括两部分,一是变压器的激磁无功功率0Q ∆,它仅与电网电压有关;二是变压器绕组电抗上消耗的无功功率LT Q ∆,它与负荷电流的大小直接有关,可以根据变压器铭牌上给定的短路电压%k U 和额定容量N S 进行计算。

即LT Q ∆≈100%k U 2βS N 因此,变压器总的无功功率损耗为T Q ∆ =0Q ∆ LT Q ∆+≈100%0I N S 100%k U +2βN S ≈100N S (+%0I 2%β∙k U ) 式中:%0I ——变压器空载电流占额定电流的百分值,可在产品样本中查得。

对于三相变压器,无功损耗计算公式已知三相变压器%0I =0.35%,=%12k U 14、=%13k U 35、=%23k U 21 则%1k U =2%%%231312k k k U U U -+,%2k U =2%%%132312k k k U U U -+, %3k U =2%%%121313k k k U U U -+ △Q=0Q ∆ LT Q ∆+≈100%0I N S 100%1k U +21βN S 100%2k U +22βN S 100%3k U +23βN S β是变压器的负荷率,等于变压器的实际运行容量除以变压器的额定容量。

1β就是高压侧的负荷率,2β就是中压侧的负荷率,3β就是低压侧的负荷率 假设240MV A 主变,中期负载率为85%,中压侧和低压侧的负荷分配系数分别取0.8和0.2则1β=0.85,2β=0.85*0.8=0.68,3β=0.85*0.2=0.17高压侧与中低压侧的无功差额计算假设240MV A 主变,中期负载率为85%,中压侧和低压侧的负荷分配系数分别取0.8和0.2。

则N S (高)=240×0.85=204,N S (中)=240×0.85×0.8=163.2 N S (低)=240×0.85×0.2=40.8根据 功率因数cos φ NS P 可以求出P 再根据N S 2=P 2+Q 2,即可得出Q 。

关于220kV变电站无功补偿容量配置的探讨

关于220kV变电站无功补偿容量配置的探讨
电力科技
关于 2 2 0 k V变 电站 无功补偿容 量配置 的探讨
陈灵峰
( 国网泉州供电公司 ,福建 泉 州 3 6 2 0 0 0)
【 摘 要】 2 2 0 k V 变电站无功补偿容量与 变电站的安全运行存
此公式内的数据 计算可根据 2 2 0 k V变 电站运行 的实际情况完成 ,带 入分组容量 的数据 后,如果△U 恰好在可控制 的范围内,表示分组 容量适应 于 2 2 0 k V变 电站无功补偿装置 。 2 . 2 配 置 实 验 般2 2 0 k V变 电站每段母线 设计配 置 2  ̄ 4组电容器 ,用 电高峰 和低 谷对 无 功 的需 求相 差 较大 ,因此 如每 组 电容 器 的容 量全 为 1 0 0 0 0 k v a r ,体 现 不 出无 功 配 置 的优 化 ,可 改 成 不 同 容 量 的配 置 ,便 于调度 根据 需要 自动投入 ,保障大容量 的电容器组在负荷较低 时可 以实 现 有 效 进 行 补 偿 。例 如 ,2 2 0 k V 变 电 站 中 电容 器 接 入 变 电系 统 后 ,每段相关母线 的容量基本一致 ,保持 在 1 0 0 0 0 k v a r左右 ,其中 电容 器 与无 功 补偿 装 置 存 在 很 明 显 的变 量 关 系 , 而 且 两 者 之 间 的关 系也是配置实验 的要 点,无功补偿 装置与容量 、电压 的关系 为: O= 2 n f C U2 ,变 电站无功配置按主变容量 的 1 5 0 / o - - 2 5 %进行配置, 由此 规划 出无功补偿 的容量配置 。该实验中 的电容器并联在回路中 ,采 取与配置实验对应 的容量方案 ,有利于优 化 2 2 0 k V变 电站无功补偿 的容 量 分 配 。 2 . 3 容 量 配 置 的影 响 为保障 2 2 0 k V变 电站无功补偿容量配置的科学性,采用仿真模 拟 的方法 ,检测容量配置 的可行性 。E T AP 是仿真模拟 的软件 ,在 系统 内输入可 影响容 量配 置的参数 ,按照实际参数观 察变 电站无功 补偿 的运行 。仿真 实验中最主要的是分析容量配置对 无功补 偿的影 响 ,E T AP 能 够 根 据 变 电站 无功 补 偿 的 负荷 情 况 , 结合 无 功 补 偿 装 置的运行 ,得出各个级别的仿真图像。通过整理仿真 图像中的数据 , 可 以 发 现 容 量 配 置 对 无 功 补 偿 的几 点影 响 , 主 要 包 括 :( 1 )2 2 0 k V 变 电站侧母线部分 ,因容 量配置的改进发生很明显的变化,很大程 度上提高 了功率 因数 ;( 2 )2 2 0 k V 母线 的上级系统,包括上级 电容 器 ,功 率 因数 虽然 没 有根 据 容 量 配 置 的 影 响 而 发 生 改 善 , 但 是 无 功 补偿 的效果 明显加强 ;( 3 )降低了 2 2 0 k V变 电站无功补偿的有功损 耗 ,有效 的控制无 功补偿 装置 内的功率因数, ’ 防止出现负值功率, 由此还需根据容量配置 的具体情况 ,适 当进行投切调节。 3 2 2 0 k V变 电 站 无 功 补 偿 容 量 的 评 估 2 2 0 k V 变 电 站 无 功 补偿 容 量 的 配 置 具有 一 定 的应 用 效 率 ,通 过 评估可 以发现适 当的无功补偿容量对 2 2 0 k V变 电站稳定运行具有重 要 的意义 。根据 2 2 0 k V变 电站无功补偿的评估 ,可 以发现容量配置 的多项优势 ,如 :( 1 )容量配置在无功补偿装置中的效率非常高, 其可根据变 电站 的基 本要求,提供连续调节的能力,准确的控制变 压 器 的运 行 : ( 2 ) 有 利 于 电压 稳 定 ,变 电站 无 功 补偿 在 容 量 配 置 的 作用下 ,达 到可靠 的运行 状态,完善变 电站安全运营的环境;( 3 ) 容 量 调 节 在 变 电 站无 功补 偿 中 具 有 灵 活 性 ,可 以根据 变 电站 运 行 的 状态 ,提供不 同类 型的补偿,发挥动态补偿的优势,很大程度上降 低 变 电站 的 电 能损 失 ,强 化 变 电站 经 济 运 行 的能 力 。 4 结 束 语 无 功补偿 容量配 置能够 保障 2 2 0 k V变 电站 的安全运行,提高变 电功率 的应用水平 ,进而提升供 电效率。但 是 2 2 0 k V变 电站无功补 偿 容 量 配置 的优 化 比 较 复 杂 ,需 要 经 过 科 学 、 合 理 的 计 算 , 才 能 达 到变压器无 功补偿 的标准状态 ,目前关于变 电站无功补偿容量配置 的技术还不 是很成熟 ,仍然需 由电力技术人员从实际工作和科学理 论中深 入研 究,避免 出现的参数误差影响到变 电站的运行效率 ,不 断进行优化 ,推进我 国电力事业 的高速发展 。 参 考文献 : 『 1 1 张 勇军, 张豪, 杨雄 平. 解决超调问题 的 2 2 0 k V 变电站无 功配置 方法 【 『 ] . 电 网技 术 , 2 0 1 2 . 『 2 2向光燕. ] 2 2 0 k V 及 以下变 电站无 功补偿 容量的计算与分 析Ⅱ 】 . 科技 创 新 导报 , 2 0 1 3 . 3 张 爱军, 孟 庆天, 刘石 川, 刘嘉丽. 风光互补 发电工程无功补偿容量配 置及 影响 因素分析m. 内蒙古 电力技术, 2 0 1 3 作者 简 介 : 陈灵 峰 ( 1 9 8 5 . 0 6 . ) ,男,福 建泉 州人 ,学历 :本科 ,研究方 向:电 压无功 电能质量 管理

220kV变电站无功补偿容量配置

220kV变电站无功补偿容量配置

220kV变电站无功补偿容量配置发表时间:2019-03-12T16:34:04.630Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:林庆斌1 太阳锦2 [导读] 摘要:根据220kV变电站在系统中的位置和特点,按照实际参数通过计算确定220kV变电站的无功补偿容量,达到经济配置目的。

(1.南京工程学院江苏南京 211167;2.国网大庆供电公司黑龙江大庆 163458)摘要:根据220kV变电站在系统中的位置和特点,按照实际参数通过计算确定220kV变电站的无功补偿容量,达到经济配置目的。

关键词:220kV变电站;无功补偿;经济配置1 无功补偿的配置原则1.1 基本原则电力系统的无功补偿应遵循分层、分区,就地、就近补偿的原则。

分层平衡的原则是指,不同电压层间无功交换应控制在合理的水平,应使本电压层的无功需求与无功电源基本相平衡,减少无功功率在不同电压层间的流动,避免大量无功功率穿越变压器。

分区平衡的原则是指,不同供电区间的无功交换应控制在合理的水平,应使本供电区的无功需求与区内无功电源基本相平衡,合理控制输电线路输送无功电力,使节点间、地区间、省间的无功交换量在技术上允许、经济上合理。

就地、就近平衡是指应尽可能按节点为单元进行无功平衡。

1.2国家电网公司220kV变电站无功补偿配置原则(1)各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设,经过计算分析,配置适当规模、类型的无功补偿装置;配置的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大,并应避免大量的无功电力穿越变压器。

35kV~220kV变电站所配置的无功补偿装置,在主变最大负荷时,其高压侧功率因数应不低于0.95,在低谷负荷时功率因数不应高于0.95、不低于0.92。

(2)各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择,应根据计算确定,最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。

(3)220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主,适当补偿部分线路及兼顾负荷侧的无功损耗。

220kV变电站无功补偿容量的合理配置

220kV变电站无功补偿容量的合理配置
( 2 ) 各 电压 等 级 线 路 的 充 电功 率 。 运 行 中线 路 的 无 功
耗 组成。在 电压不变 的情况下 ,空载励磁无功损耗
为:
Oo— I o ×S
充电功率与线路 电容及线路两端节点电压 的平 方成 正 比。
根 据《 电力系统 设计 手册 》 ,1 1 0 k V 架 空 线 路 充 电 功 率 为 0 . 0 3 4 Mv a r / k m,2 2 0 k V 架空线 路充 电功率 为 0 . 1 4 Mv a r /
求进行 了实例分析 ,为 2 2 0 k V 变电站的无功补偿配置提供 了较 为合理 的参 考依据 。
关 键词 无 功补 偿 无 功 平衡 电 容 器 电抗 器
中图分 类号
T M6 3
通过容量按 1 0 0: 8 0: 2 O 考虑 ;Ud %、 2 、L 为主变高 、中、低压绕组阻抗 电压百分数 。
( 1 ) 路 差异 较 大 ,具 有 较 大 的对 地 电 容 。实 际 工程 中 ,电 缆充 电功率 和 电缆 容性 电抗 X c为 : × S 1 2 + %× + ×
变压 器 漏抗 无 功 损耗 随 负荷 电 流变 化 ,有 : Q d 一
1Байду номын сангаас. 2 无功 电 源计算
电网中的无功 电源 主要包 括发 电机 、线 路充 电功率 ( 一般只计 i i 0 k V及 以上 电压等 级架空线 路和 3 5 k V及 以 上电压等级电缆线路 ) 。对于 2 2 O k V 变电站 ,无功电源主
要包 括 站 内无 功 补偿 设 备 、线 路 充 电功 率 及 2 2 0 k V 电 网下 送 的无 功 功率 。 ( 1 ) 2 2 0 k V 电 网下送 的无 功 功 率 。按 照 《 电力 系 统 电压 和无 功 电力技 术 导 则 ( 试行) 》 有 关 规 定 ,并 结 合 佛 山 电 网

220kV变电站无功补偿容量的合理配置

220kV变电站无功补偿容量的合理配置

220kV变电站无功补偿容量的合理配置摘要:电力系统中,无功合理分布是保证电压质量和经济运行的重要条件。

220kV变电站作为城市电网的重要节点,合理的无功配置对于提高负荷功率因数、减少电力输送损耗、改善电能质量有着十分重要的意义。

在变电站设计中,应根据地区特点对220kV变电站的无功补偿容量进行合理配置和选择。

本文主要分析探讨了220kV变电站无功补偿容量的合理配置情况,以供参阅。

关键词:220kV变电站;无功补偿;容量;配置引言随着社会的不断发展,国民对用电量的需求越来越大,对于无功需求也相应增长,所以我国的配电系统呈现超负荷现状。

基于此,相关工作人员如何针对配电网进行合理、高效的无功补偿是当下保证配电网进行安全运行的前提条件,这与国民能否获得高效、安全的用电有极大的关系。

1 220kV变电站常用无功补偿设备(1)同步调相机。

同步调相机相当于一台不带负荷的同步电动机,是使用最早的无功补偿装置,造价昂贵,操作复杂,因此在并联电容器补偿方式出现后,使用较少,但是在某些要求较高的场合,具有一定的优势:①能够提供平滑无极的无功输出,可以根据系统中无功负荷的变化灵活得对电压进行调整;②既可以做无功负荷,也可以做无功电源;③可以与强励装置配合,在系统高电压剧烈波动时进行调整。

(2)并联电容器。

电容器作为无功补偿装置,具有显著的优势。

首先,它造价低廉,运行和维护简单,损耗少,效率高,并且几乎没有噪音。

但是它只能作为无功电源使用,输出的无功是阶跃变化的,并且在系统电压急剧变化时失去调节作用。

(3)并联电抗器。

并联电抗器大多作为无功负荷使用,将电网电压限制在一定水平内,还可以与中性点小电抗配合,消除潜供电流。

目前,大多采用损耗小、造价高的高压电抗器。

(4)静止补偿器。

静止补偿器(SVC)是近年来由于电子技术的进步而兴起的一种电力电子补偿装置。

与以上三类补偿设备相比,可以对动态冲击无功负荷进行补偿。

SVC最大的优点是可以快速进行调节。

220kV变电站限流电抗器对无功补偿和短路计算的影响分析

220kV变电站限流电抗器对无功补偿和短路计算的影响分析

220kV变电站限流电抗器对无功补偿和短路计算的影响分析文章指出了目前工程系統设计短路计算、变电站无功补偿的不合理之处,遵照规程规范并结合广州地区变电站的实际,重新进行了校核计算,计算思路、方法和建议可为实际工程提供技术参考。

标签:主变,限流电抗器,短路计算,无功补偿计算0 前言变电站短路计算和无功补偿计算是工程设计的两个重要电气计算,系统设计人员对电网主要设备如变压器、线路等的阻抗问题已有充分认识,而对变低短路电流限制装置却因为对变电设计不甚了解而忽略,造成短路概念模糊和变电站无功计算不合理。

本文根据变电站内实际设计,对这两大计算进行了重新梳理计算,短路计算采用标幺值方法,对比了限抗器安装前后的10kV母线短路电流水平;无功补偿采用的是有名值方法,计算结果说明以往不考虑限抗器无功损耗的做法是不合理的;此外计算过程还涉及了阻抗的归算问题,帮助厘清有关概念。

本文可供系统及相关专业设计人员提供技术参考。

1 变电站主要设备参数1.1主变参数近年来随着负荷增长和短路电流增大,广州地区新建的220kV变电站一般选用240MV A容量的高阻抗变压器。

这种变压器的容量比为240 /240 /80MV A;电压比为220±8×1.5%/115/10.5kV;阻抗电压Uk1-2%=14、Uk1-3%=35、Uk2-3%=21;Uk1%=14、Uk2%=0、Uk3%=21;空载电流:I0%=0.5。

1.2限抗参数为控制10kV侧短路电流,在主变变低侧串联有短路电流限流装置,近年来大多装设的是XKK-10-4000-10电抗器,其主要参数是UN=10kV,IN=4kA,Xr%=10。

根据电抗器阻抗有名值计算公式,得Xr=Xr%×UN/(√3 IN)=0.144Ω。

2 限流电抗器对短路电流的影响若系统无特殊要求,一般来说广州地区的220kV变电站一般为主变并列运行方式,并且是高中压侧母线并列,但低压侧仍是分列运行。

变电站无功补偿计算规则

变电站无功补偿计算规则

变电站无功补偿计算规则
1. 你知道无功补偿是什么吗?就好像一个团队里,有人干重活,有人来辅助,让整个工作更高效!比如说在变电站里,当有功功率传输时,无功补偿就像得力助手一样,能让电力传输更顺畅呢!
2. 无功补偿容量怎么计算呀?这可大有讲究呢!就好比你做饭要放多少调料一样重要。

假设这个变电站是个大厨房,那无功补偿容量就是恰到好处的调料量呢!
3. 功率因数多重要啊!这就如同赛车比赛中车子的性能一样关键。

要是变电站的功率因数不合适,就像赛车跑不起来呀!比如一个功率因数低的变电站,就像一辆没劲儿的赛车。

4. 怎么判断补偿是否合适呢?这就好像你判断一件衣服合不合身呀!要是补偿过度或不足,就像衣服大了或小了不合适一样。

想想如果变电站的无功补偿没做好,不就像穿着不合身的衣服难受嘛!
5. 补偿方式的选择也不能马虎呀!这不就跟你选鞋子一样嘛,得选适合的。

有的变电站适合这种补偿方式,有的又适合另一种,可不能随便选选哟!
6. 变压器的容量也会影响无功补偿呢!就像房子的大小会影响家具的摆放一样。

一个大容量的变压器,如果无功补偿没做好,那不就像大房子摆了不合适的家具一样别扭嘛!总之,在变电站无功补偿计算中,这些规则都得好好遵守,才能让电力系统稳定又高效地运行呀!。

220kV变电站无功补偿容量配置分析

220kV变电站无功补偿容量配置分析

220kV变电站无功补偿容量配置分析摘要:现阶段,我国的经济发展的十分的迅速,科学技术的发展水平也有了很大的提高。

220kV变电站无功补偿的容量配置,解决了负荷过重的问题,逐步提升电网的传输水平。

电网运行的过程中,220kV变电站系统内,很容易发生无功损耗,如设备损耗、功率网损等,设计无功补偿容量配置,降低变电站的能耗损失,体现无功补偿容量配置的优势。

本文主要探讨220kV变电站无功补偿容量的配置。

关键词:220kV变电站;无功补偿;容量配置;分析引言电力系统中,无功合理分布是保证电压质量和经济运行的重要条件。

220kV变电站作为城市电网的重要节点,合理的无功配置对于提高负荷功率因数、减少电力输送损耗、改善电能质量有着十分重要的意义。

在变电站设计中,应根据地区特点对220kV变电站的无功补偿容量进行合理配置和选择。

本文着重对220kV变电站无功补偿的配置原则和方法进行探讨分析,并通过实例提出合理配置220kV变电站无功补偿容量的步骤和方法。

1配电网无功补偿装置与方式1.1配电网无功补偿配置配电网无功补偿装置分为主变无功补偿装置和配变无功补偿装置。

此外,并联电容器组是配电网无功补偿配置中的一个重要组成部分,其接线有多种,有三角形、星形、有双三角形和双星形之分。

在配电网中的功能室产生无功,这就在工作中的平衡体系中弥补了无功的缺额,在实际运用中保持了无功的就地平衡,避免了长远距离的运输。

配电网无功补偿配置的内部结构通常可以分为分散式的配电网无功补偿配置、密集型的配电网无功补偿配置两种,以上就是配电网无功补偿配置的情况。

1.2配电网无功补偿方式在电网使用的过程中,在变电站的变压器低压方向存在着电容器的无功补偿,也存在少数情况电容器的无功补偿安装在高压母线上。

在某些特定情况下,如果无功补偿容量在某一点获得增加,将会造成从该点的电源点所接的串联电路和无功潮流都将会变小。

这样来达到我们减少损耗电能的目的,提高用电效率的质量。

220 kV及以下变电站无功补偿容量的计算与分析

220 kV及以下变电站无功补偿容量的计算与分析

图1 本期系统接线示意图2.3.2 计算条件(1)按照惠州供电局电压质量和无功电力管理实施细则,主变最大负荷时,220 kV变电站主变高压侧功率因数应不低0.98,110 kV变电站不低于0.95;在低谷负荷时主变变高功率因数应不高于0.95。

(2)10 kV负荷功率因数按0.9考虑。

(3)大方式每台主变负载率按90%;小方式考虑规划中夏季典型日负荷特性中的最小负荷率以及投产初期运行中变压器负载,台主变的无功消耗按负载率为21%考虑。

(4)受主变低压侧进线开关柜主要设备参数的限制,主变变低侧开关柜额定电流最大4000A,因此主变低压侧最大负荷容量不超过70 mVA。

主变负载率最高取90%时,10 kV侧最大负荷容量63 mVA考虑。

主变负载率最低取21%时,10 kV侧最小负荷容量按15 mVA考虑。

5)不考虑变压器传输容量的非线性特征。

2.3.3 计算无功负荷(1)主变压器的无功损耗计算变压器的无功损耗包括变压器绕组漏抗无功损耗和砺磁功损耗。

通常励磁无功损耗所占比例很小,在工程计算中常忽不计。

①对于双绕组变压器,主变绕组漏抗无功损耗为:ΔQ=U k×S2U2e×U2S e在不考虑电压变化的情况下,U ≈ Ue,则主变无功损耗为:ΔQ=U k×S2 S eS、Se分别为变压器总通过容量和额定容量(MVA);U、Ue分别为运行线电压和额定线电压(kV);Uk为变压器阻抗电压(百分数表示)。

② 三绕组变压器和自耦变压器的无功损耗应根据每一绕组的。

220kV变电站无功补偿容量配置分析

220kV变电站无功补偿容量配置分析
c c ts ra t e p we o e s t n c p c t n 2 0 V s b tt n a d s l cs a v sb e sn l n tc p c t f l a  ̄ae e c i o rc mp n ai a a i i 2 k u sai v o y o n ee t d ia l i ge u i a a i o y c mp n a ig d vc o r a i c n mi d e u tb e d s s fr a t e p we o e s t g d vc . o e s t e ie t e z e o o c a q i l ip e o ci n l e n a o e v o rc mp n ai e ie n Ke r s y wo d :2 0 V u sain; r a t e p we o e s t n; r a t e l s ; sn l n tc p c t 2 k s b tt o e ci o rc mp n a i v o e c i o s i g e u i a a i v y
关键词 :20 V变 电站 ;无功补偿 ;无功损 耗 ;分组容量 . 2k
中 图分 类 号 :T 3 M6 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 : 17 .9 3 ( 0 8 0 —0 90 6 19 1 20 ) 304 —4
An l ss o s o e o a tv we m p n a i n a y i n Dip s f Re c i e Po r Co e s to
t n i n y e n t i r ce A c r i gt h n g r g l t n o lc r u p y a d a t a i a in,t ea to - i sa a z d i h sa t l. c o d n o C i a e u ai fee t c s p l u st t o l i o i n c l u o h u rr h e

220kV变电站无功补偿容量配置

220kV变电站无功补偿容量配置

220kV变电站无功补偿容量配置摘要:现代群体的生产生活和电力系统间建设了密切的相关性,保证电力资源使用过程安全、合理,是电力企业当下运营阶段需重点考虑的问题。

无功功率的研发,将用电水平提升至新的台阶,预示着我国电力系统性能有很大突破。

合理使用无功功率,从根本上扭转了过往用电系统运行部均衡的状态,维护用电过程的安稳性。

本文介绍了220kV变电站无功补偿容量的测算方法及科学配置策略。

关键词:220kV;变电站;无功补偿;容量配置;策略探究电网系统在漫长的发展历程中,220kV变电站占据的重要地位始终未曾被撼动,且对电网系统运行状态是否安稳形成较明显的影响,且在提升电网系统性能方面也表现出一定效能。

220kV变电站作为现代城市电网的重要构成,保证无功功率配置的合理性,是提升负荷功率因数、降低电力资源输送阶段能耗量及优化电能品质的重要途径之一。

1、无功补偿配置从宏观层面上,可把配电网无功补偿装置细化为主变、配变装置两种类型。

并联电容器为无功补偿配置的重要构成,与之对应的接线形式以三角形、星形等之分。

配电网功能室是无功功率生成的主要场所,进而弥补了平衡体系运作阶段无功“缺位”的不足,维持了无功就地的均衡性,规避了远距离传导形式[1]。

针对补偿配置的内部结构,一般可以将其分为分散型、密集型两种,以上论述的内容就是无功补偿配置的基本状况。

2、220kV变电站无功补偿容量的测算2.1明确测算条件最基础的内容是明确无功补偿的类型,在此基础上方能选择相匹配的公式做出测算,应综合分析220kV变电站无功负荷基本因素,机频率、幅值与速率。

而后掌握无功功率每天变动的频次。

若断定幅值偏大,则建议将并联电容器作为首选对象。

针对10V的负荷功率因数,建议选用0.9予以测算;依照国家相关部门颁发的政策规定[2],在用电高峰时间段,220kV变电站无功负荷因数应>0.980,110kV变电站>0.95;但若不是用电高峰时段,功率因数取值应<0.95进行后续测算工作。

220kV变电站无功补偿容量计算与分析

220kV变电站无功补偿容量计算与分析

引言变电站要提高电网输送能力、降低电网的工作损耗,就需要对变电站无功补偿容量进行计算,并通过计算结果设置合理的无功补偿装置,从而提高变电站工作效率,保证电网的安全运行。

1220kV 电力变压器无功功率分析及计算当前社会上应用的电力变压器中由内部铁芯中的激磁产生的无功功率(Q1),以及副边漏磁产生的无功功率(Q2)即变压器总的无功功率(Q )。

Q=Q 1+Q 2在变压器输入输出电压稳定时,铁芯所产生的无功功率等于变压器的空载试验无功功率:Q 1=Q 0=i 0S N100符号解释:i 0为变压器激磁电流百分值;S N 为变压器额定容量;Q 0为变压器空载试验时的无功功率。

式中的Q 1是一个恒定量,与铁损一样,与整体变压器的重量和材料有关,在两端电压不变的条件下。

电力变压器漏磁产生的无功功率(Q 2)与负荷电流(i )同时变化,设定主变高、中、低压侧绕组的短路电压分别为:U K1、U K2和U K3,则有:U k1=12(U k1-2+U k1-3-U k2-3)U k2=12(U k1-3+U k2-3-U k1-3)U k3=12(U k1-3+U k2-3-U k1-2)变压器手册或者是制造厂所提供的短路电压值,均按照折算成与变压器额定负载容量相对应的值,基于此,三绕组变压器的等值绕组电抗表示为公式:X Ti =U ki VN 2S N(i=1,2,3)符号解释:S N 为变压器额定容量;V N 为额定线电压。

基于此,三绕组变压器主变的无功损耗可表示为:Q 2=S 12V 12X T1+S 22V 22X T2+S 32V 32X T3符号解释:S 1为主变高压侧绕组通过的负荷容量,S 2为主变中压侧绕组通过负荷容量,S 3为主变低压侧绕组通过的负荷容量,单位为MVA ;V 1为主变高压侧绕组的计算电压,V 2为主变中压侧绕组的计算电压,V 3为主变低压侧绕组计算电压,单位,kV ;X T1为主变高压侧绕组的电抗值,X T2为主变中压侧绕组电抗值,X T3为主变低压侧绕组电抗值,单位,Ω。

220kV变电站不同电压等级无功补偿配置分析

220kV变电站不同电压等级无功补偿配置分析

220kV变电站不同电压等级无功补偿配置分析摘要:在对目前内蒙古省220kV变电站无功补偿配置调研的基础上,提出选用220/66/10kV三绕组变压器,利用新增的10kV电压等级装设无功补偿装置。

以蒙东某220kV变电站为例,对比66kV侧装设无功补偿方案的电压波动、功率因数、占地面积和造价投资等指标,从而确定该变电站无功补偿的最优方案。

关键词:无功补偿;不同电压等级;优化设计1引言无功电源不足,使得电力系统运行电压水平低,会造成如电力系统损耗增加、设备损坏、电力系统稳定度降低等问题。

因此在受电端安装无功补偿装置,可提高功率因数,降低线路损耗。

实际补偿过程中,无功补偿容量的配置应使电网的无功功率实现分层分区平衡,各电压等级之间要尽量减少无功功率的交换。

目前内蒙古220kV变电站通常为220kV/66kV,无功补偿装置大部分集中在66kV侧。

高压无功补偿装置存在占地面积较大、造价较高等问题,考虑新增10kV电压等级来加装无功补偿装置以满足电网对无功功率的需求。

通过对蒙东某220kV变电站进行无功补偿容量的计算,提出两种补偿方案,并对两种补偿方案的电压质量、占地面积和造价投资等指标进行比较,确定该变电站无功补偿的最优方案。

2变电站无功补偿2.1无功补偿标准根据《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》(国家电网生[2009]133号)第二十一条要求:“新建变电站和主变压器增容改造时,应合理确定无功补偿装置容量,以保证35~220kV变电站在主变最大负荷时,其高压侧功率因数应不低于0.95;在低谷负荷时功率因数应不高于0.95,且不低于0.92。

”。

根据《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》(Q/GDW 212—2008)的要求:“各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择,应根据计算确定,最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%”。

“220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主,适当补偿部分线路及兼顾负荷侧的无功损耗”。

变电站无功平衡计算和分析

变电站无功平衡计算和分析

变电站无功平衡的计算和分析0引言:1、在近几年的输变电工程设计中,我院曾遇到过不少无功补偿配置的问题,例如:220kV光孝、观桥站(电缆出线);220kV 神光山站(邻近大电厂);220kV封开站、110kV大湾站(水电上网)等。

2、通过这次会议,介绍一些无功计算的经验,同时希望通过会上讨论,解决现有的一些悬而未决的问题,统一无功计算的模板,为日后工程设计提供便利。

1 概况1、电压是衡量电力系统运行水平的重要指标,网损是电网主要的经济指标。

无功平衡做得好可以提高系统运行的可靠性和效率,并通过无功功率的最优分配降低系统有功网损。

无功管理可以改善电压质量,减少由于电压引起的系统故障,提高系统的稳定性。

2、根据《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)区基本就地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。

因此,500kV与220kV电网层间,应提高运行功率因素,甚至不能交换无功。

500kV 电网的受端系统,其配套安装的无功补偿设备是分别安装在其供电的220kV及以下变电站中就地平衡的。

3、无功平衡的分类:A 、针对全网的地区电网的无功补偿(优化)研究(例如:梅州电网无功补偿规划研究报告):常规模型:选择考虑无功设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,即:∑=⋅⋅+⋅⋅⋅⋅=r i B Ci i B N loss S Q cS P Y B f min 1max '')( τ(1-1)其中,B 为修正后的有功电价(元/MWh );m ax τ为全网的年最大负荷利用小时数;Y 为补偿设备的使用年限;N loss P 为正常状态下系统总的有功损耗(标幺值);r 是待装无功补偿设备的数目;i c 为第i 个可能补偿地点补偿设备的经过修正的单位容量的价格(元/MVar );Ci Q 为待安装的电容器容量(标幺值);B S 为基准功率(MVA )。

220kV无功补偿原理及应用要点分析

220kV无功补偿原理及应用要点分析

220kV无功补偿原理及应用要点分析发表时间:2019-03-12T11:01:11.170Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:王永平席管龙[导读] 摘要:有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率,无功功率比较抽象,它是用于电路与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维护磁场的电功率,它不对外做功,而是转变为其他形式的能量。

(中广核哈密风力发电有限公司新疆哈密 839000)摘要:有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率,无功功率比较抽象,它是用于电路与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维护磁场的电功率,它不对外做功,而是转变为其他形式的能量。

我场风电机组使用的是异步发电机,发电机工作过程中需要外界吸收励磁电流,也就是上面所说的无功功率。

SVC系统的运行维护,电容器、电抗器、隔离开关、阀组室的运行维护,及SVC系统的日常异常及事故处理。

一.无功补偿简介在交流电路中,有电源供给负载的功率有两种:一种是有功功率,一种是无功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。

比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或拖拉机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,工人们生活和工作照明,有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW).无功功率比较抽象,它是用于电路与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维护磁场的电功率,它不对外做功,而是转变为其他形式的能量,凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。

比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。

由于它不对外做功,才被叫无功。

无功电能计算公式

无功电能计算公式

无功电能计算公式
无功电能是功率因数和无功功率的乘积,可以使用以下公式计算:
无功电能=2πfU^2Qt
其中,f是电网的频率,U是电压的有效值,Qt是无功功率的时域积分(即积分时间段内的无功功率乘以时间)。

这个公式的推导基于电力系统的三相电路理论,其中U代表线电压的有效值。

对于单相电路,可以直接使用该公式,对于三相电路,无功电能的计算需要按照相电压和相电流的情况进行计算。

需要注意的是,无功电能的单位通常是Var·h或kvar·h(乘以小时),用来表示无功功率在一段时间内所消耗的电能。

这个公式可以在电力系统中用于计算无功电能的消耗,以及用于无功电能的计量和结算。

在电力系统运行和管理中,无功电能的计算对于保证电网的稳定和合理运行起着重要的作用。

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某220千伏变电站无功容量计算
变电站在不同运行方式下供带负荷水平差异较大,无功需求多样,因此为了保证正常运行时电网电压水平合格,减少电网运行损耗,新建变电站工程的无功容量配置至关重要。

为了加深对于无功容量计算的理解,指导新建变电站工程的设计,本文首先通过理论推导,得到变压器无功损耗的计算公式,再以某220千伏变电站为例,将其运用在实际工程中
标签:直流输电; 柔性直流; 经济性; 可靠性;
0 引言
合理的无功容量配置对于變电站安全、可靠、经济运行影响较大。

根据可行性研究报告内容深度要求,新建、扩建的输变电工程中需要论证无功补偿容量的配置[1,2]。

因此为了合理配置低压侧容性、感性无功补偿容量,需要进行在一定负载率及功率因素条件下的无功容量分析计算。

本文根据相关国家规程、规范要求,通过理论计算公式推导,得到变压器无功损耗计算公式,再以某220千伏变电站的新建工程为例,进行无功容量计算、分析,从而有助于加深对于无功容量计算的理解,并运用到实际工作中。

1 无功容量计算原则
目前变电站低压侧常有并联电容器及并联电抗器两种无功补偿装置,其中并联电容器主要用于补偿主变压器无功损耗,并联电抗器主要用于补偿输电线路充电功率。

无功容量计算的目的即是,通过计算本站供电范围内,在设计水平年及远景水平年下,大方式及小方式的无功平衡,从而结合调相调压计算结果,确定本期及终期的电容器及电抗器容量配置情况。

在通常设计中,无功容量计算所考虑的电网无功电源有:架空线路、电缆(产生充电功率),无功负荷有:变压器无功损耗,线路无功损耗。

其中线路无功损耗由于相对较小,一般忽略。

在设计水平年及远景水平年,大方式及小方式情况下,将本站范围内线路充电功率减去变压器无功损耗,得到无功平衡情况,进而得到无功补偿容量。

2 变压器无功损耗计算
1)计算边界条件
(1)进行空载试验时,空载电流忽略有功分量,将其完全视作无功分量;
(2)进行短路试验时,绕组阻抗中电阻远小于电抗,因此忽略电阻,短路电压Vs%近似等于Vx%;
(3)在计算负载损耗时,忽略励磁支路电流,负载损耗近似正比于输入电流;
(4)变压器在运行中,假定电压维持在额定电压。

2)公式代号意义
I0% 变压器空载电流占额定电流百分比
Uk% 变压器阻抗电压占额定电压百分比
ΔQT 变压器无功损耗
ΔQ0 变压器空载无功损耗
ΔQk 变压器满载无功损耗
SC 变压器计算负荷
Sr 变压器额定容量
IN 变压器额定电流
S2 变压器中压侧计算负荷
S3 变压器低压侧计算负荷
3 线路及电缆充电功率计算
1)线路及电缆单位长度充电功率
线路及电缆充电功率与运行电压平方成正比,假定线路运行在额定电压,110kV架空线路充电功率为每公里0.034Mvar,双分裂220kV架空线路充电功率为每公里0.14Mvar。

2)充电功率计算
在进行无功平衡计算中,对于220kV变电站,其220kV线路考虑本站补偿一半的充电功率,110kV线路考虑全部由本站补偿。

4 某220千伏变电站无功容量计算
1)计算条件
(1)本期主变容量:1×180MV A,终期主变容量3×180MV A;主变参数:U1-2%= 14,U1-3%=24,U2-3%=8,I0%=0.1;
(2)主变220kV侧、110kV侧功率因数考虑为0.98,不考虑向110kV电网输送无功;
(3)220kV线路本期2条,总长度89.7公里,远期线路4条,总长度80公里,均为双分裂架空导线;110kV线路本期2条,总长度46.4公里,远期线路9条,总长度90公里,均为单根架空导线;
(4)负荷大方式按照80%负载率考虑,小方式按照30%负载率考虑,负荷全部为110kV侧。

2)计算过程
本期线路充电功率为:17+1.6=18.6 Mvar
本期变压器无功损耗为:
ΔQ=0.18+16.13=16.31Mvar(大方式)
ΔQ=0.18+2.27=2.45 Mvar(小方式)
远期线路充电功率为:15.2+3.1+18.6=36.9Mvar
远期变压器无功损耗为:
ΔQ=3×(0.18+16.13)=48.93Mvar(大方式)
ΔQ=3×(0.18+2.27)=7.35 Mvar(小方式)
3)计算结果
4)结果分析
根据计算结果,本期小方式/大方式下容性无功有16.2/2.3Mvar盈余,远期小方式下容性无功有29.6Mvar盈余。

因此本期有必要上10Mvar电抗器,远期有必要上30Mvar电抗器。

综合计算结果及调相调压计算结果,该220kV变电站本期上10Mvar感性无功,24Mvar容性无功,终期每台主变上10Mvar感性无功,24Mvar容性无功。

5 结论
无功容量计算是变电站新建工程中重要的一个环节,合理配置无功容量对于
电网可靠、经济运行具有重要意义。

本文首先明确了计算原则,推导了变压器无功损耗计算公式,然后以某220千伏变电站为例进行了实际计算,并指导了工程实际工作,确定了最终的无功容量配置方案,这将有助于加深对无功容量计算的了解,服务设计工作。

参考文献:
[1] 郑国华. 三绕组变压器并联运行经济性分析[J]. 能源与环境,2004 (1):50-51.
[2] 夏远福.三绕组变压器运行方式损耗计算及经济性分析[J]. 湖州师范学院学报,2006,28(3):105-110.。

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