阐述低压配电系统无功补偿分析
关于低压电网中无功补偿的分析
关于低压电网中无功补偿的分析摘要:在整个电网系统的优化过程中,对无功补偿相关模块的具体应用,有利于对电压质量的全面提升,从而实现对电能的利用率上进一步提升,来保证在不同模块的无功功率上的控制,这足够需要对功率的原理进行补偿和装置的具体优化。
本文主要就是针对低压电网中无功补偿来进行分析。
关键词:低压电网;无功补偿;分析引言在整个电网系统的优化过程中,对无功补偿相关模块的具体应用,有利于对电压质量的全面提升,从而实现对电能的利用率上进一步提升,来保证在不同模块的无功功率上的控制,这足够需要对功率的原理进行补偿和装置的具体优化。
选择不同的装置与补偿的方法,可以很有效的对功率因数进行提高。
降低用户端和线路的实际损耗。
所以,在低压电网中有关无功补偿在社会上的应用和发展具有深远意义。
1、概述关于低压电网的无功补偿可分为分散补偿与集中补偿,但是,目前在低压电网的无功补偿中采用集中补偿的方式,就是变压器的低压侧安装设备进行仔细的无功补偿,这样能够降低无功的损耗,提高有关电压器的利用率。
但,集中补偿只能对变压器上的电流进行无功补偿,集中的补偿方式不能降低对配电网的损坏。
对于分散补偿来说是一种个别识别,但是要做到对终端补偿的相关用户进行补偿,就会加大在装置上的投资,这也将加大有关供电企业的保护难度。
2、关于低压电网中无功补偿的分析在低电压网中进行无功补偿的主要作用就是使功率因素可以得到提高,降低功率的损耗和设备的容量,提高供电的质量和电压的稳定性。
首先,运用无功补偿的方法,可以提高配电设备的利用率,推进企业的节能低碳发展。
企业的功率因数和企业的电价有着直接的关系,企业如果想减少电力方面的成本费用,不但要注意对其电力设备的节能和保养,还要尽量提高用电的功率因素,而无功补偿便是企业提高功率因素、达到节能低碳目的的有效方法之一。
其次,低电压网中的无功补偿可以使电网的电压变得更加稳定,提高电压的质量,有效地减少在电力输送过程中的电能损耗和功率损耗,增强供电设备及配电设备的供电能力,所以在工矿企业内部的供配电系统中安装无功补偿装置是非常有必要的。
低压配电系统的无功补偿分析和计算
低压配电系统的无功补偿分析和计算摘要:功率因数是指电力线路的视在功率中有功功率消耗所占的百分数。
在电力网的运行中,用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。
适当提高用户的功率因数,不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。
关键词:配电补偿分析中图分类号:tm714 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0128-03随着现代电力电子技术的快速发展,用电设备和电网之间存在大量无功往复交往,由于无功的存在使电网的利用率降低;大量功率开关器件的使用产生了大量高次谐波,降低了电网电能质量,通过提高功率因数,减少无功电流在用电设备和电网之间的往复,配电设备的利用率得到提高,稳定网络电压,由于功率因数的提高,使变压器及供配电线路中的视在电流下降,降低了供配电损耗。
变压器的温升与流过变压器的视在电流成正比,变压器的损耗与流过变压器的视在电流的平方成正比。
采用msfgd补偿和滤波可以使流过变压器的视在电流降低,因此可以减小变压器的发热和损耗,延长变压器的使用寿命。
通过提高功率因数,减少用电费用,降低用电成本,给电力用户带来较好的经济效益,本文通过无功补偿对配电系统的改善,利用电气参数的相位关系,给出分析和计算,达到合理配置电容器的目的。
对于从事供配电系统的专业技术人员,具有一定的参考价值。
1 通过补偿降低送电线路的功率损耗;当线路的有功功率p为定值,功率因数为cosφ1,线路电流为i1。
装设补偿电容器后,有功功率p仍然不变,补偿电容器供给电容电流iq,使功率因数提高到cosφ2,线路的电流为i2,很明显从图1中可以看到i2r,如果装设补偿电容器后,功率因数角φ1减小,因此△u亦明显得到减小。
有一线路,流过的电流为i1,功率因数为cosφ1,装设补偿电容器后,线路的电流为i2,功率因数为cosφ2此时线路减少的电压降。
低压电网无功补偿浅析
低压电网无功补偿浅析摘要:十二五国家发展规划的实施、电力工业的快速发展和技术进步、节能降损管理的加强,促使我们重视电网能源利用问题,由于补偿无功功率可以增加电网中有功功率的输送比例;减少发供电设备的设计容量,减少投资;降低线损等因而在节能降损中发挥重要作用,由此也直接决定和影响着供电企业的经济效益,所以规划、设计和实施无功补偿势在必行。
关键词:节能降损;无功补偿;经济性1无功补偿的提出电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。
经验数据考虑:系统中每投入1kvar无功功率,在发电厂的直配电路中节约有功功率为0.03kw,在二级变压供电时节约有功功率为0.06kw,在三级变压供电时节约有功功率为0.09kw。
以上数据可以看出,无功补偿的重要性,尤其是在供电末端来补偿无功的社会效益,在线路末端看每投入1Kar电容器,每天将为系统节约0.09×24=2.16KW的有功功率。
这说明无功补偿将在节能降损中起到重要作用。
随着十二五国家发展规划的实施,电力工业的快速发展和技术进步,以及节能降损管理的加强要求,我们也应重视无功补偿问题的研究和实施。
2 采取无功补偿措施的意义在全国供用电规则中规定:当电网高峰负荷时,用户的功率因数应达到的标准:高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数为0.90以上;,其它100KV A及以上电力用户和大中型电力排灌站功率因数为0.85以上;农业用户功率因数为0.80以上。
凡功率因数达不到上述规定的用户,供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其进行罚款----利率电费。
中低压配电系统无功补偿优化分析
即通过综合自动化系统的R丁 数据采集进 U 路所带负荷选取1一 个位于线路末端的中心 行补偿容量的分析和投切。由于该功能仅是 3 点进行补偿,每个点装一台三相大容量的电 综合自 动化系统的一个辅助功能, 虽然目前 但从系统 容器 ( 60, 75, 100 War ), 补偿容if 一般按 还不能完全依赖它进行无功调节, t 配电变压器总容量的5 % 一 %考虑为宜, 的角度来看, 10 这种方法可使无功潮流分布更 并据此来选择容量相近的标准容量电容器。 为合理, 也能起到一定的无功调节作用,因 这种补偿主要是补偿配电线路本身和所在配 此,应在实践中不断探索和完善。 d 推广动态补偿新技术。 无功功率动态 电变压器的无功损耗, 其作用是以降损为主, 同时能够提高线路末端电压。当线路电容器 补偿装置通常包括同步调相机、饱和电抗 固定安装不需投切时, 容量不宜选择过大, 要 器、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容 防止在低谷负荷时向变电站倒送无功。10 kV 器、 混合型静止补is 装置以及静止无功发生 配电线路可选用 BWF- 11- 100- 3W 十二烷 器等。具体选择应根据实际需求, 主要应综 基苯电容器进行补偿, 这种电容器内部装有 合考虑动态补偿装置应用的必要性、有效 放电电阻和保护熔丝,比较适合露天运行的 条件,比在变电站补偿要节省投资。 性、可靠性、经济性、合理性,并进行认真 比较, 慎重选型,以能取得较好的成效。目 前, 配电系统和一些大型炼钢企业采用晶闸 管投切电容器较普遍。
12007.7 电力系统装备}
2 20 k V
35 - 110 k V
10 kV
义 亚卜 2气 互 u- -M - o 》
图1 用户端动态无功朴偿控制模式
58
已投运近500 套低压 SVC 装置,不仅提高 了功率因数及电压质量,更提高了无功补 偿的自动化管理水平,起到了非常好的应 用效果和经济效益。
阐述低压配电系统无功补偿的分析
阐述低压配电系统无功补偿的分析摘要:本文就低压配电系统中常见的无功功率补偿进行介绍,主要包括:无功补偿的原理、延革、目的、具体要求和如何有效实现无功功率补偿等进行了分析。
关键词:低压配电系统;发电厂;输电一、工程案例在审核一个工程项目结算时碰到这样的事项:原设计两台1250KV A配电变压器,设计计算各台变压器电力负荷为876千瓦,设计自然功率因数为0.8,无功补偿后要求达到0.95,各配置两台270千乏电力电容器无功补偿柜;应供电部门的要求,需要将每台增加30千乏,改为补偿容量每台300千乏,办理了现场变更签证,要将已经按照设计图纸订货、进入现场的电容器补偿柜进行现场改装。
二、无功补偿问题的提出(一)电力系统组成:1.发电厂:通过燃烧煤炭、石油的热能或水能、核能等为发电机提供动能,从而产生电能。
2.输电线路:各种电压等级的输电线路负责电能的输送。
3.变电所:承担各种电压等级线路控制、电压的变换和分配电能。
4.配电线路和电力用户:配电线路(现在一般是110KV以下电压)是变电所至电力用户的线路,经过降压、再分配到达电力用户。
电能的产生、传输、分配和使用几乎是同时进行的,因为目前电能仍然不能大量存储。
所以保证可靠地持续供电、良好的电能质量和经济运行便是对电力系统基本要求。
(二)无功功率负荷和无功功率损耗在各种用电设备中,除电热设备和白炽灯等纯阻性负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外,大多数都要消耗无功功率。
用电负荷的自然功率因数都是滞后的,其值约为0.6~0.9(其中较大的数值对应于采用了大容量同步电动机的场合)。
1.变压器的无功功率损耗变压器中的无功功率损耗分为两部分:励磁支路损耗和绕组漏抗损耗。
其中,励磁支路损耗的百分值等于空载电流的百分值,约为1%~2%;绕组漏抗损耗,在变压器满载时,基本上等于短路电压的百分值,约为10%左右。
(1)对于一台变压器或一级变压的网络而言,变压器的无功功率损耗满载时约为它额定容量的百分之十几。
低压无功补偿的基本原理分析【海文斯电气】
低压无功补偿的基本原理分析【海文斯电气】
在低压电网中运行负载包括电动机、变压器与一些生产设备等,这些设备在电网运行过程中将产生感性负荷,并消耗无功功率。
利用无功补偿技术、安装无功补偿设备可实现对无功功率的有效补偿,提高电网功率因数,降低输电线路与变压器的损耗,进一步提高低压电网的用电质量。
低压无功补偿原理
非线性电力设备基于电磁感应原理在低压电网中运行,在能量转换的过程中建立交变磁场、生成感性负荷,在一个周期内完成功率的吸收与释放。
在此过程中,电源能量依靠无功功率的形式进行电能转化,在负荷与电源间做周期性往复转换运动。
当电流在配电网中对电感元件做功时,将会导致电流比电压超前90℃;当其对电容元件做功时,将会使电流较电压滞后90℃,导致电流与电压出现不同相。
在同一电路内,电感电流与电容电流的相位相差180℃,倘若选取无功补偿装置安装在电磁元件电路中,可以促使两种电流相互抵消,使电流、电压矢量夹角显著减小,从而有效优化电网做功性能。
但需要注意的是,在运用无功补偿技术时需注意以下三个问题:
①电网容量不足问题,在用电高峰期极易产生有功负荷、无功负荷缺额情况,造成局部电压不稳,影响电网整体运行效果;
②技术与设备的缺陷,例如在含有真空断路器的线路中,在合闸时易产生瞬时过高电压,无法起到无功补偿作用;
③单一化配置模式,难以结合负荷特性选取适合配置方法,对此还需进行控制设备、保护设备的合理选择,以此提高设备利用率。
海文斯电气生产厂家生产的无源成套设备可完全避免上述问题的发生,并且产品质保期长,欢迎大家咨询选购。
低压配电系统中无功补偿技术的分析与应用
低压配电系统中无功补偿技术的分析与应用【摘要】如今社会,经济在发展,人们的生活水平不断提高,导致电力的负荷也在不停地增长,这就要求电网必须提供足够的无功功率,否则将会对电网的供电质量造成严重影响。
本文对无功补偿技术在低压配电系统的具体应用进行探究,期望能为实际进行无功补偿提供一定的借鉴。
【关键词】无功补偿技术;低压配电系统;功率因数;供电质量;补偿容量1 低压配电系统无功补偿的原理和原则1.1 低压配电系统无功补偿原理无功功率是指没有消耗,仅是将电能转换为其他形式的能,这种能量是部分电气设备能够做功的必备条件,同时这种能量能够和电能进行周期性转换,如电磁元件建立磁场占用电能、电容器建立电场占用电能等。
在配电网中,若电流分别在电感元件、电容元件中做功,会使电流和电压出现不同相,前者使电流比电压超前90度,后者使电流比电压滞后90度。
在同一组成电路中,电感电流和电容电流具有完全相反的方向,在相位上相差180度。
此时若在电磁元件电路中安装合适的电容元件,使电感电流和电容电流完全抵消,减少电路中电流和电压矢量的夹角,提高整个配电网的做功性能,这就是无功补偿的原理。
1.2 低压配电系统无功补偿的基本原则在对低压配电网进行无功补偿配置时必须遵循下述三个原则:第一,总体平衡和局部平衡相结合的原则;第二,分散补偿和集中补偿相结合的原则;第三,降损和调压相结合的原则。
通常情况下,低压配电网络在进行无功补偿时,都以局部、分散补偿为主,兼顾整体平衡和集中补偿,还要结合电力部门和用户补偿进行整体设计,最大限度减少无功功率在低压配电网的输送,实现就地补偿和平衡。
2 无功补偿技术在低压配电系统的应用探究2.1 通过无功补偿能够有效减少低压配电系统输电线路的功率损耗低压配电网在补偿前后,系统的有功功率为固定值,用公式表示为:,在对系统进行无功补偿后,会得到一定程度的提高,即补偿后略微大于,为了研究问题的方便,可近似认为补偿前后的电压相等,此时可以得到:,据此能够求出对低压配电系统进行无功补偿后,线损减少的百分数可表示为:,若补偿前后系统的功率因数从0.70~0.85增加到0.95,根据线损减少的百分数公式可知低压配电系统的有功损耗将降低20%~45%。
低压电网中无功补偿分析
低压电网中的无功补偿分析摘要:无功补偿的配比和作用是维持低压电网中电流通顺畅的重要条件,同时也是核心因子,对提高电网工作效能有着十分重要的作用。
在实际供电过程中对无功补偿进行合理的运用,这样才可以使供电企业达到最佳的技术效果和经济收益。
目前我国大多数的用电设备和各级变压器都属于感性的,但是在电网进行无功功率时会消耗大量的电能。
本文通过对低压电网中无功补偿技术的基本原理、方法和对电网等影响以及注意的问题进行阐述,加大了电力运作的高效和可靠性。
关键词:低压电网;无功补偿;分析前言:电压质量不仅是电能质量的指标,也是与电网中无功功率有着密切联系。
对于低压电网,其中大多数用电设备都是感性负载,造成其功率因数特别小,容易对线路和配电变压器造成影响,要想提高功率因数,需要理由无功补偿技术,这种技术可以有效减少电能的损耗。
在各级网络和输配电设备中,无功功率都会产生损耗,而低压电网中的损耗最为大,合理使用无功补偿设备可以将这种损耗降低,大大提高了电能使用效率和经济效益。
一、低压电网中的无功补偿含义低压电网中的无功补偿主要是针对低压电网供电设备功率因数低,无功功率损耗大而进行的补偿,以此减小损耗,提高供电设备的供电效率,改善用户用电环境。
对于不同情形的低压电网应用不同的无功补偿方式和补偿设备,可以极大提高供电效率,减低电能损耗,提高电网质量和稳定性。
二、低压电网中无功补偿的必要性1.无功补偿是稳定低压的必然选择在电网传输过程中的重要条件是电压的稳定,同样也是电力输送质量不可缺少的重要方面。
如果利用无功补偿进行电流的输送,就可以达到电压稳定,降低输送过程中的电能损耗。
2.无功补偿是企业开支节流的有效途径我国电价的制定主要根据企业功率因数规定达到的数值大小并按照数值的大小进行电费收取。
许多企业对供电机器设备的节能保养也特别注重,这样可以达到减少开支的目的。
无功补偿技术的运用可以帮助企业对运行的机器设备进行保养,减少机器设备运行过程中的损耗,极大的减少了供电企业不必要的开支,加大了经济效益。
无功补偿在低压电网的应用分析
无功补偿在低压电网的应用分析摘要:现阶段为了能够安全平稳供电,必须对电网进行无功补偿,无功补偿设备在低压电网用电质量提升上是最常用的,保障了每个环节的协调。
所以要着重对无功补偿在低压电网的应用问题进行分析,在优化低压电网功率因数的同时还需要对电能质量进行相对控制,从其定义进行入手分析,另外要对无功补偿的原理、装置及其应用展开全面性的分析。
关键词:低压电网无功补偿应用分析1、关于无功补偿在低压电网的含义及其相关分析无功补偿是用来保障供电质量的一项措施,在低压电网中采取无功补偿只是其中的一种方式,在现实生活中低压电网已经不能满足负荷需求,因此需要对供电变压器以及传输线路中的损耗进行控制,在对低压电网供电效率提升的同时对供电环境也进行优化,从而保障电网损耗得到了控制最终达到最小化。
其次在实现电网综合质量提升的前提下,来选择合适的无功补偿方法及装置,从而保证电压稳定。
通过对无功补偿含义的了解分析,只有控制了无功功率和损耗,那么电压质量才能有所提升,同时损耗也能得到优化[ ]。
只有把电力部门补偿环节和用户补偿环节上二者配合起来,才能达到配电网的无功功率消耗的控制。
2、关于无功补偿在低压电网中的原理及其应用模式分析2.1、无功补偿原理无功补偿是满足低压电网工作需要的一种手段,对于无功补偿原理展开进一步分析,目的就是提升电压的稳定性和电源的质量,对电能在传输中的功率和电能的损耗模行优化是提升供电能力的前提。
在配电网中存在一些用电设备,例如:电焊、电机、以及变压器等,其中一部分属于感性负载,通常会出现电流相位比电压相位滞后现象。
但是,与容性负载的电流相位相比会超前电压相位,因此超前电流与滞后电流二者是互补的。
其中当负载容量已经确定时,从电网中消耗的无功功率的减少,会提高电网的功率因数。
所以一些工矿企业为了能够应用到内部供电系统要引起重视,在确保无功补偿容量满足要求的同时来提升功率因数,降低电网无功损耗,提高企业效益应用是必要的。
中低压配电网的合理无功补偿技术分析
中低压配电网的合理无功补偿技术分析【摘要】目前,中低压配电网是我国电网建设的重点,而通过合理的无功补偿技术,可以有效平衡中低压配电网电压和无功容量,极大降低中低压配电网变压器、输电线路电能损耗,提高中低压配电网的电能质量,本文主要分析了中低压配电网的合理无功补偿技术,以及配电网无功补偿的主要补偿方式,进而探讨了无功补偿技术在中低压配电网无功补偿中的应用。
【关键词】中低压配电网;合理无功补偿技术;应用在电力系统运行中产生的大量无功负荷,使电力系统在传输有功功率的同时输送大量的无功功率,造成线路电压损失加大和有功损耗增加,降低系统的功率因数,使电网的供电质量恶化,因此,加强中低压配电网的合理无功补偿,有效维持电网无功平衡,这样可以提高中低压配电网电能质量,极大降低配电网损耗,从而提升中低压配电网供电能力,为电网用户和变电站节省电能、减少电费。
1 合理无功补偿技术分析合理无功补偿技术主要是通过对配电网进行合理的无功功率补偿,以此有效保持配电网电力系统电压稳定和正常供电,无功补偿为了提高配电网的功率因素,有效减少配电网输送线路及供电变压器的电能损耗,提高供电效率,改善供电环境,无功补偿技术利用动态无功功率补偿装置包括无功功率控制器、滤波补偿装置、并联电容器等,无功补偿的基本原理是将具有容性功率负荷装置与感性功率负荷装置并联在同一电路上,电能量在两种负荷之间的交换,进而使感性功率负荷装置需要的无功功率可以在容性功率负荷装置释放的无功功率中得到补偿,从而增加电网中有功功率的因素,降低电网线路能耗,提高电力企业的社会经济效益。
2 配电网无功补偿的主要补偿方式配电网无功补偿采用的无功补偿方式主要包括变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿、随器补偿与跟踪补偿五种无功补偿方式,第一,变电站补偿方式是确保变电站低压电网无功功率的设计,主要对变电站10KV母线进行集中补偿,采用包括并联电容器、同步调相机与静止补偿器等在内的集中补偿无功功率装置,平衡变电站低压电网的无功功率,提高低压电网的功率因素,进而有效保持变电站电力系统终端变电所的母线电压稳定,降低变电站10KV配电网电能损耗;第二,配电电线路补偿是指主要是通过在输电线路杆塔上安装电容器来进行无功补偿,采用熔断器和避雷针,布设线路无功补偿节点,采取整组投切控制方式,以满足电网线路和公用变压器对无功功率的需要,提高较长输电线路的功率因数,减轻电力负荷;第三,随机补偿是指通过将低压电容器组与电动机并联。
10kV配电变压器低压侧无功补偿方式分析
10kV配电变压器低压侧无功补偿方式分析摘要:对于10kV线路主变沿线的下级电力用户,根据无功补偿就地就近平衡的原则,安装在变压器低压侧的电容器组一共要补偿三个无功功率,分别是用电负荷的无功功率、变压器励磁的无功功率、漏磁的无功功率,让配网线路的无功功率最小,降低线路的有功功率损耗。
通过改变无功补偿装置和运行方式,降损节能效果更加明显。
经过一段时间的运行,无功补偿装置安全可靠。
关键词:无功功率补偿; 10kV线路; 功率因数; 有功损耗引言配网线路继主变之后的电力侧用户,大多都安装有无功补偿电容器(SF),从往年的运行效果来看,供电侧仍能将较大的无功功率输送到电力用户手中,导致线路有功损耗增强。
一、导致无功功率过高的原因10kV线路主变沿线以下无功补偿电容器一般安装在使用者侧。
从往年的运行效果来看,所述无功补偿电容器依然向供电用户侧输送大功率无功,从而导致线路大功耗,主要有以下几个原因。
1、利用负荷负荷补偿运行方式在电力用户侧安装无功补偿电容器组,通过电网向外部输送额外的无功负荷和变压器自身消耗的无功功率。
2、为了限制无功功率过补偿,将正反向无功功率的绝对值加到高供低计电能表上,作为无功功率吸收系统。
这样一来,功率因数计算在功率因数值计算,数值必然是比较小的。
3、由于配网线路无功负荷分布多变,随着电力使用者搬迁、容量的影响、设施的改造等现象,已大大超过设备设置条件的范围,从而产生实际补偿效果无法满足现阶段运转荷载。
4、室内供电电容器补偿组,多为静态容量补偿,切头不能随着载荷的增减而变化,极端情况下会造成被补偿的无功功率反向送回电源,反而增加有功功率损耗。
5、配网线路上的无功补偿装置主要依靠熔断器来保护。
在实际操作过程中,保险丝发生一相或二相熔断造成补偿能力不平衡,又不能第一时间发现,在电力系统安全运行上给电力系统带来一系列的危害。
6、外加电容器受环境温度的影响特别严重。
尤其是在夏季,室外电容面温高达90度以上,且表面极温达到 90度以下,这就会加速绝缘老化,增加无功损耗,降低设备使用寿命。
我国低压电网中无功补偿分析
我国低压电网中无功补偿分析【摘要】在通常使用的电网中,电网对各级变压器提供的无功功率会损耗很多的电能。
通过低压电网中无功补偿可以有效的提高电压质量,能够有效地提高功率因数,从而达到节能的作用。
本文主要介绍了低压电网中无功补偿的重要意义,并通过具体分析,提出了低压电网中无功补偿的原理和方法。
为电力系统的高效运行提供理论借鉴。
【关键词】低压电网;无功补偿;功率因数;节电技术。
前言无功补偿通常通过借助无功补偿设备提供的无功功率,提高整个电力系统的功率因数,从而降低在各级输配电设备处的电能损失,达到改善电网质量的目的。
从理论山看,各级网络和输配电设备都必定会消耗一定数量的无功功率,特别是低压电网中消耗的无功功率是最多的。
通过无功补偿设备“分级补偿,就地平衡”的使用原则,合理的对电网进行布局,就能最大限度的减少无功功率在传输上的损耗,从而达到提高输电设备效率的目的。
1低压电网中无功补偿的意义具体来说,低压电网中的无功补偿可以很大程度上提高电网电压的稳定性,进一步来讲,提高了电压的稳定性就可以提高电压的质量,降低因电力传输而带来的电能损失,进而提高供配电设备的供电能力。
如果企业内部的供配电体统安装了无功补偿装置,就可以提高企业内低压电网的电压质量以及配电设备对电压的利用率,还可以为节能减排做贡献。
通俗的讲,提高了设备对电能的利用率,就可以降低企业使用电能的费用,而且还可以通过稳定的电压减少对企业内部设备的损耗,减少企业需要花费的电费以及设备维护费。
所以低压电网中的无功补偿对用户和供电企业都有非同小可的作用。
2低压电网中无功补偿的原理诸如电动机,变压器,电焊机,电抗机等采用感性负荷的用电设备,通常感性无功功率的电流相位往往滞后于电压相位,相反,容性无功功率的电流相位往往超前于电压相位。
所以通常使用容性无功补偿来补偿感性无功功率,从而达到减少电网无功负荷的目的。
超前电流通过与滞后电流的互补,也可以认为是使用电容性负荷的无功功率来补偿电感性负荷的无功功率来达到无功补偿的目的。
低压电网无功补偿技术的分析
低压电网无功补偿技术的分析摘要:科学、合理地采用无功补偿的方法进行电能的输送,可以达到降低损耗以及稳定电网电压的作用。
关键词:低压电网;无功补偿无功补偿是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率。
无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用,是电力部门和用户共同关注的问题。
合理选择无功补偿方案和补偿容量,能有效提高系统的电压稳定性,保证电网的电压质量,提高设备的利用率,降损节能,节省开支。
一、无功补偿的原理S1为功率因数改善前的视在功率,cosφ1为无功补偿前的功率因数;S2为功率因数改善后的视在功率,cosφ2为无功补偿后的功率因数;Q1为无功补偿前的无功功率,Q2为无功补偿后的无功功率。
由图1可见,装设补偿装置后,功率因数由cosΦ1提高到cosΦ2,当用户需用的有功功率P不变时,无功功率将由Q1减小到Q2,视在功率将由S1减小到S2。
相应地,负荷电流I减小,系统的电能、电压损耗均降低,电压质量及设备的利用率提高,设计容量减少,因此安装无功补偿装置,对于用户及供电系统均有益。
二.压无功补偿的方法及补偿容量的确定低压电网处于电力网末端。
低压无功补偿是指在配电变压器低压400(380)V网络中安装的补偿装置,其目标是实现无功就地平衡。
通常有随机补偿、随器补偿、跟踪补偿三种方式。
1.随机补偿(1)随机补偿。
随机补偿就是将低压电容器组经熔断器与电动机并接,通过控制、保护装置与电机同时投切。
优点:用电设备运行时,无功补偿装置投入;用电设备停运时,补偿装置退出。
不需频繁调整补偿容量,不会造成无功倒送。
可较好地限制配电网无功峰荷。
投资少、占位小、易安装、配置方便灵活、维护简单方便、事故率低,无需专人看管。
缺点:电机维修时,若未拆除电机与电容器的连接线,会由于电容器放电未完全而造成带电维护电机;摇电机相间绕组绝缘时,会损坏电容器。
适用场合:适用于补偿电动机的无功消耗,以补励磁无功为主。
若电动机年运行小时数在800h以上,选用此方式较其他补偿方式更经济。
低压配电线路的无功补偿优化
低压配电线路的无功补偿优化随着电力负荷的不断增加,低压配电线路的无功补偿优化变得越来越重要。
无功补偿是指在低压配电系统中通过合理配置无功电容器或无功电感器来提高系统的功率因数,减少无功功率的损耗,提高能源利用效率和供电质量。
本文将介绍低压配电线路无功补偿的意义及方法,以及优化无功补偿的技术。
一、低压配电线路无功补偿的意义低压配电线路的无功补偿对保证电力系统的正常运行和提高供电质量具有重要意义。
首先,无功电力的存在会导致电力系统的功率因数降低。
功率因数是指实际功率与视在功率之间的比值,表示电网输送和利用电能的效率。
当系统中存在大量无功电力时,功率因数会下降,这样会造成电网损耗增加、电力线路电压降低、电能传输效率低下。
通过进行无功补偿,可以提高功率因数,减少电能损失,提高电网供电质量。
其次,无功电力的存在还会引起线路电流的不平衡和谐波增加。
无功电力会导致系统中电流的不平衡,进而引起线路异常发热和设备损坏。
通过无功补偿,可以减少因无功电力引起的电流不平衡,保护线路和电器设备的安全运行。
最后,无功电力的存在还会导致电力系统的电压波动。
无功电力会引起电压的不稳定,从而影响电器设备的正常运行。
无功补偿能够通过提高系统的电压稳定性,保证电力设备的正常工作,提高供电质量。
二、低压配电线路无功补偿的方法低压配电线路的无功补偿主要采用无功电容器和无功电感器两种方式。
1. 无功电容器补偿无功电容器补偿是通过加装无功电容器来进行补偿。
无功电容器具有较小的体积和高的补偿效果,在低压配电系统中得到广泛应用。
无功电容器补偿主要有并联补偿和串联补偿两种方式。
并联补偿是将无功电容器与负载并联连接,以提高系统的功率因数,减少无功功率的损耗。
串联补偿则是将无功电容器直接连接到负载前方,以提高线路电压质量,降低电压的波动。
2. 无功电感器补偿无功电感器补偿是通过加装无功电感器来进行补偿。
无功电感器能够补偿系统中的过多无功功率,提高功率因数。
浅谈用电企业低压电力系统无功补偿
浅谈用电企业低压电力系统无功补偿随着工业企业用电设备的增加,异步电机等无功设备的大量应用,而用电企业往往忽视无功补偿,造成目前用电企业低压电网功率因数普遍不符合要求。
功率因数不符合要求不仅使用电企业承担不必要的调整电费,而且用电企业用电系统功率因数的高低,直接影响整个电网的供电质量和发电系统的电能利用率。
过低的功率因数,不仅使电力系统内的供电设备容量得不到充分利用,增加电力电网中输电线路上的电能损耗,还会使线路的电压损失增大,有时使得负荷端的电压低于允许值,严重影响异步电动机及其它用电设备的正常运行,甚至损坏。
因此,用电企业应根据分级就地平衡的原则,采取措施补偿无功功率,提高功率因数。
下面从如下几方面谈谈用电企业无功补偿的问题。
一、无功功率产生的原因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 = 0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。
1.异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备。
异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率的增加值两部分所组成。
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。
变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。
因而,为了改善电力系统和用电企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
2.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,一般工厂的无功将增加35%左右。
当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少,从而使它们的功率因数有所提高。
浅谈低压配电网的无功补偿
浅谈低压配电网的无功补偿摘要:介绍了低压配电网无功补偿的补偿原则、补偿方式和补偿容量的确定方法,结合实际分析了采取无功补偿的效果和意义。
关键词:无功补偿;配电网;容量0 引言创一流供电企业对线损管理和供电质量提出了更高的要求,随着农村“四到户”以及城区“一户一表”改造的深入开展,配电网低压线损电量的管理质量与企业的经济效益息息相关。
近年来我公司在城乡电网改造中,通过搞好低压配网的无功补偿减少了电能损耗,提高了客户电压质量和设备利用率,取得了比较好的效果,下面将就此问题进行探讨分析。
1 无功补偿的原理及原则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,提高系统的电能传输能力。
国家电力公司国电农[1999]652号文件中的《供电所线损管理办法》中规定:农村生活和农业线路功率因数不小于0.85;工业、农副业专用线路功率因数不小于0.90。
无功补偿的配置原则应按照“分级补偿,就地平衡”的原则进行规划,合理布局,做到集中补偿与分散补偿相结合,降损与调压相结合,并注意不要出现过补偿。
2 低压无功补偿的方式低压无功补偿是指在配电变压器低压400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。
我市农村许多排灌站根据电机容量选择了并联电容器随机补偿,促进无功就地平衡。
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。
我公司在配网改造中对天衢小区、北园小区等100余个台变低压侧安装了XYQC系列无功补偿装置,实现了以上台区的无功就地平衡。
浅谈低压供电系统无功补偿技术
浅谈低压供电系统无功补偿技术摘要:无功功率平衡已成为衡量电能质量的重要指标之一,实现无功功率实时、快速、准确的补偿具有重要意义。
无功补偿作为一种重要的供电系统补偿技术,具有降低输电线路损耗、稳定电压、提高电能质量的优点。
合理选择无功补偿技术,可以有效降低电力系统损耗,提高电网运行效率,对提高电力供应稳定性和提高电能质量具有积极的作用。
关键词:低压供电系统;无功补偿;技术;分析1无功补偿技术简介1.1概述在低压供电系统中有着大量的非线性设备,以及电力电子装置,使得电力系统中谐波污染问题越来越严重,造成低压供电系统功率因数不高,给电力系统造成了额外的负担,也会对一些对电能质量要求高的用电设备造成影响。
因此使用无功补偿技术可以改善供电环境,抑制谐波,降低能耗,进一步提高供电质量,从而保证供电系统的稳定运行。
随着电力电子技术和电力系统研究的不断深入,越来越多的研究人员研究如何有效的提高功率因数和抑制谐波。
1.2无功补偿技术的发展随着电气自动化技术和电力电子技术的发展,无功补偿也经历了从固定补偿到可变补偿,从动态补偿到静止补偿的过程。
出现过用得较多的补偿方式为并联电容器、同步调相机、静止无功补偿(SVC)、静止无功发生器(SVG)。
1.2.1并联电容器直接将电容器和感性负载并联起来进行无功补偿,属于固定补偿,电容器是固定的,不能根据感性负载的变化做出调整。
1.2.2同步调相机同步调相机是一种特殊运行状态下的同步电机,不带机械负载也不带原动机,在过励磁和欠励磁的情况下,向电力系统提供或吸收无功功率。
1.2.3静止无功补偿装置静止无功补偿(SVC)是将电容器或电抗器进行分组,在无功补偿自动检测控制装置的控制下,通过静止开关投切电容器或电抗器组来补偿电网中的无功损耗。
静止开关有断路器和晶闸管电力电子开关两种。
1.2.4静止无功发生器静止无功发生器(SVG)由三个基本功能模块构成:检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。
低压供电系统无功补偿技术分析
低压供电系统无功补偿技术分析摘要:电能是现代社会的主要能源,是经济发展的核心动力,在生产、生活中占据着重要位置。
近些年来,随着中国城市化、工业化发展进程的加快,电力供应压力越来越大,电网传输效率、电力系统稳定性、供电质量面临严峻考验。
新的供电环境下,电气设备使用增多,所需无功功率随之提高,如若不采取相应应对措施,必然会给电网运行增加负担。
想要使系统适应新供电要求,采取无功补偿措施,运用新型无功补偿技术抑制谐波,提升供电质量,是目前最为理想的无功补偿技术手段。
加强对无功补偿技术的应用势在必行。
关键词:低压供电;供电系统;无功补偿引言目前,电网建设正以较快的速度发展,电网的智能化及整体化水平也不断提高,相关设施技术的应用使电网运转的电能节约以及无功补偿得以实现。
所谓无功补偿,是指无功功率补偿,在供电系统中具有较大的作用,包括减少变压器与输送线路能耗、确保电压稳定以及提高电网功率因数等。
合理选择补偿装置,可使电网能耗有效降低,促进电网质量的提高,无功补偿技术的应用还可达到节能降耗的目的,可使远距离供电能耗较大的问题得到有效解决,该技术的有效应用,对电网供电稳定性及安全性的提升提样具有积极的作用。
一、无功补偿技术的应用价值在低压供电系统中,采用合理的方式对电气设施进行无功功率的补充,并且施加滤液的补偿,可对低压供电系统的运转产生十分重要的影响。
其不仅可促进电网输送效率的提升,使谐波得到控制,而且可以确保线路电压的稳定,保障电网输送的质量。
其主要具有三大优势:其一、促进线路输送水平的提高。
电网输送过程中,有功率的输送能力保持不变,在无功功率增加时,有功功率将减小,导致电网输送效率降低。
对此,工作人员可在电网的一端实施无功功率的补偿,从而提高有功功率所占比例,有效提高电网的输送效率。
其二、可使电网电压保持稳定。
电网输送的过程中,无功功率在电容或电感上的压降和有功功率在在电阻上的压降是电能损耗的主要内容。
在一般情况下,高强度的电网中,电抗将明显大于电阻。
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阐述低压配电系统无功补偿的分析摘要:本文就低压配电系统中常见的无功功率补偿进行介绍,主要包括:无功补偿的原理、延革、目的、具体要求和如何有效实现无功功率补偿等进行了分析。
关键词:低压配电系统;发电厂;输电
中图分类号:tm642+.2
一、工程案例
在审核一个工程项目结算时碰到这样的事项:原设计两台
1250kva配电变压器,设计计算各台变压器电力负荷为876千瓦,设计自然功率因数为0.8,无功补偿后要求达到0.95,各配置两台270千乏电力电容器无功补偿柜;应供电部门的要求,需要将每台增加30千乏,改为补偿容量每台300千乏,办理了现场变更签证,要将已经按照设计图纸订货、进入现场的电容器补偿柜进行现场改装。
二、无功补偿问题的提出
(一)电力系统组成:
1.发电厂:通过燃烧煤炭、石油的热能或水能、核能等为发电机提供动能,从而产生电能。
2.输电线路:各种电压等级的输电线路负责电能的输送。
3.变电所:承担各种电压等级线路控制、电压的变换和分配电能。
4.配电线路和电力用户:配电线路(现在一般是110kv以下电
压)是变电所至电力用户的线路,经过降压、再分配到达电力用户。
电能的产生、传输、分配和使用几乎是同时进行的,因为目前电能仍然不能大量存储。
所以保证可靠地持续供电、良好的电能质量和经济运行便是对电力系统基本要求。
(二)无功功率负荷和无功功率损耗
在各种用电设备中,除电热设备和白炽灯等纯阻性负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外,大多数都要消耗无功功率。
用电负荷的自然功率因数都是滞后的,其值约为0.6~0.9(其中较大的数值对应于采用了大容量同步电动机的场合)。
1.变压器的无功功率损耗
变压器中的无功功率损耗分为两部分:励磁支路损耗和绕组漏抗损耗。
其中,励磁支路损耗的百分值等于空载电流的百分值,约为1%~2%;绕组漏抗损耗,在变压器满载时,基本上等于短路电压的百分值,约为10%左右。
(1)对于一台变压器或一级变压的网络而言,变压器的无功功率损耗满载时约为它额定容量的百分之十几。
(2)对于多级电压网络,变压器中的无功功率损耗就相当大。
以一个五级变压的网络(电厂10/220千伏升压→网络220/110、110/35、35/10、10/0.4→用户)为例,典型计算的结果如下表:变压器损耗情况变压器负载情况
所有变压器都满载所有变压器都半载
变压器励磁支路损耗7% 7%
变压器绕组漏抗损耗50% 12.5%
变压器总损耗57% 19.5%
变压器损耗/变压器负荷57/100 19.5/100
由此可见,系统中变压器的无功功率损耗占相当大的比例,较有功损耗大得多。
2.异步电动机无功功率损耗
中小型异步电动机普遍用于拖动各种机械的动力设备,约将全国发电总量的40%转化为机械能,y系列(ip23)电动机的平均功率因数为0.845,y系列(ip44)的平均功率因数为0.851。
中国电监会2008年4月22日发布2007年度电力监管报告,2007年全国发电量达到32559亿千瓦时。
如果按此口径计算,异步电动机耗有功电量达13023.6亿千瓦时,消耗无功电量8193.6亿千乏时(按照功率因数0.85计)。
由这部分无功功率负荷电流引起的网络线损和变损的数额也是相当惊人的。
三、无功补偿的目的及具体要求
(一)无功补偿的目的。
视在功率s、有功功率p和无功功率q三者之间符合直角三角形的关系,为:
s=p+jq,s2=p2+q2,功率因数cosφ=p/s。
发电厂的发电机只有在额定电压、电流、功率因数下运行时,视在功率才能达到额定值,其容量才能有效利用。
只有通过进行无
功功率补偿,使系统各个节点实现无功功率的基本平衡,即尽量使q值达到合理数值,提高功率因数,减少无功功率在电力网上的流动,才能使电力系统电压稳定、损耗减少;提高发电、供电设备(发电机、线路、变压器)的利用率;提高用户用电设备(变压器、线路、开关)的利用率等等,这就是无功补偿的目的。
(二)无功补偿的具体要求。
采取优化分布无功功率电源,实现无功功率的平衡。
国家在上个世纪80年代,推行了提高电力用户功率因数的政策,在《全国供用电规则》(1983年8月25日水利电力部发布)中作出了明确规定。
《全国供用电规则》第26条:无功功率应就地平衡。
用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除。
防止无功电力倒送。
用户在电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定:高压供电的用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数为0.90以上;
其他100千伏安(千瓦)及以上电力用户和大、中型电力排灌站,功率因数为0.85以上;
趸售和农业用电,功率因数为0.80以上。
部分功率因数(cosφ)及有功/无功(tgφ)与电费调整对照表
表注: “对应调整标准的电费调整率”栏内“+”表示加收电费
比率,“-”表示减收电费比率。
四、低压配电系统无功功率及其补偿
(一)尽量提高用电设备的自然功率因数。
在一般的工业企业用电消耗的无功功率中,感应电动机占30%,变压器占20%,线路占10%。
因此,为了降低无功功率损耗,提高自然功率因数,通常可以采用的方式有:
1.合理选择拖动电机的容量,使其接近满载运行;
2.对于平均负荷小于40%的电动机,应改换小容量电动机;
3.合理安排和调整生产工艺流程,改善电器设备的运行方式,避免和控制空载运转;
4.正确选择配电变压器容量,提高变压器的负荷率(一般以75%~80%比较合适)。
对于负载率小于30%的变压器应予以断开(退出并联运行,由其中一台供电)或更换小容量变压器。
(二)设置电力电容器进行无功功率补偿
1.电力电容器的装设位置
确定电容器装设位置的原则是就近补偿,但是需要综合考虑开关装置、建设投资、控制和管理等因素。
电容器具体安装位置:(1)并联在电动机端子侧。
应采用与电动机同时启动与停止的控制方式,要注意当电容器容量较大时,需考虑两个问题,一是防止出现负荷倒送无功和电动机自励磁发电现象;二是避免补偿电容引起谐振过电压。
(2)配电变压器低压母线侧。
这种补偿方式应用最广泛,电容
器柜并接于低压母线,通过检测变压器出线电流与电压的相位,控制电容器组的投切。
现在无功功率自动补偿控制器(或低压功率因数补偿控制器)产品很多,控制比较稳定,技术比较成熟,可实现的功能有:欠流报警并切除步进电容器;过流报警过压报警并切除步进电容器;失压报警;全投入仍低于cosφ设置值报警;错误cos φ值报警;电容器电容量低于额定值70%时报警;温度60℃报警70℃并切除步进电容器;谐波崎变率超过设置值报警并切除步进电容器等等。
(3)配电变压器高压侧。
(三)并联电容器容量和数量的选择计算。
1.测算企业或单位的用电负荷。
负荷计算方式有多种,本文不赘述。
2. 计算平均功率因数cosφ=p÷s=p÷√p2+q2
3.计算需要补偿的电容量qc ,补偿后的平均功率因数为cos φ′,根据功率三角形,则补偿电容量qc为:
qc=p(tgφ-tgφ′)=p⊿qc
⊿qc=tgφ-tgφ′,叫做“比补偿容量”或“补偿率”(千乏/千瓦),其值可以从有关设计手册中查得,也可以通过计算求得。
按照前文提到的案例,试计算无功补偿容量qc:
qc=p(tgφ-tgφ′)
=876×[tan(arccos0.8)-tan(arccos0.95)]
=369(千乏)
但是,设计配置了540千乏,对应的cosφ′为0.99,供电部门经办人再要求增加30千乏,理由不是十分充分,而且是对已经制作完成的配电柜进行现场变更改制,似乎也不够十分妥当。
今后应将配电系统方案提前送供电部门审核,避免出现类似问题。
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