浅析配电变压器的无功补偿
浅谈低压配电网中对无功补偿方式的应用及优化
并分析负荷波动 同步时差。 根据 “ / 法则 , 23 模拟为一条主线的配电网可 以确定数学意义上的2 3 / 位置作为最佳装置地点 , 而等效负荷2 3 / 的有功损 耗即为优化配置的最终效果。 若网路简化结果为双叉线路, 则应分别对分叉 主线进行优化 , 最后通过等效转换公式完成系统总体最优配置方案。 综上所述 , 低压配电网络中对输配线路的无功补偿能够起到相当显著 的降损 稳压 效果 , 其是 对 补偿方 式 进行优 化 整合 之后 , 尤 可以选 取 科学 的设 置 安装地 点 , 计算 出最 优 的负荷 损 耗 降低效 率 以及 无功 功率 改 善 因数 。 于 基 低压配电系统网络的错综复杂, 可以合理借鉴高 中压配电网的无功补偿办 法, 尽量简化线路结构 , 熟练地运用 “/ 法则” 23 并将其有效结合在配置方
三 、 低压 配 电 线路 无 功 补 偿 的最 优 配 置
低压配电网无功补偿配置需要确定两点, 一是装置的安装位置 , 二是 补偿容量 , 对这两个参量的最佳组合即为低压配 电网无功补偿的最优配置。 对低压配电网络系统进行无功补偿优化配置时, 首先要选择某一方向
上 负荷量 最 大 、 离最 长 的线 路 , 以将 其 默认 为 主 线 , 距 可 损耗 占用 较低 的 支
我国经济建设水平逐渐提高, 低压配电网路中的配 电变压器面临着 日益提高 的供电压力 , 越来越多的负荷量明显地加剧了输电线路的损耗和供电质量的 恶化。 因此 , 在低压配 电网中普及无功补偿方式, 并选取科学合理的优化组 合, 能够有效地提高供电系统的功率, 稳定配电网的正常运行 。
一
办法或将几种方式进行有机结合, 合理应用 。
案 中。
参 考文 献 [ 】 李征 光. 1 中低压 配 电网的无功 补偿 优 化 [] 农村 电气 化, 0 () J. 2 69. 0
浅析电力系统无功补偿
电网系统中的电力负荷绝大部分负荷都是属于感性负荷, 例如
变压器 和电动机等, 这类设备在运行的过程中, 电网电源要不断 的向 这些用 电设备提供对应的无 功功率 。 通过对这类设备所消耗 的无功 功率来看 , 大约有 4 0 %的无功 功率都 消耗在 了配 电变 压器 以及配 电 线路之 中, 而余下 的则全部消耗在了用 电用户 的用电设 备上 。 3 . 1异步电动机 用 电设备在运作过程中消耗有功功率 时, 需要将大量 的无功功 率 源源不 断的通 过电源来输送 到负荷 中去, 功率 因数 通常反映 的都 是 用电设备在使用过程 中消耗 一定有功功率 的同时所需要 消耗 的 无 功功率 。 但是绝大部分感性设备 自 身 的功率因素平均都低于 1 , 所 S 一视在功率f k v A ) ;p -有功功率( k W) ; Q 一无 功功率O , Wr ) 图 1有功功率、 无功功率与视在功率关系图 以在众 多的用 电设备 中都需要 消耗无 功功率, 而交流 电焊机以及异 通过统计 的资 角为功率 因数角 , 其余 弦 C O S 是有 功功率与视在功 率之 步 电动机等用电设备都是主要消耗无功功率的设备 。 比即 c o S = P / S称作功率 因数 由图看 出, 有功 P一定 的情况下, 无 功 料来看, 在 电网系统的 内部, 电动机为 了能够建立并且维持三相旋转 Q越大, 功率 因数 c o s 越小 。 若无功功率不是 由电容器提供 , 则 必然 磁场, 其需要消耗的无功功率大约 占到 了电源线路所输送 的所有无 0 q J s 。 当异步 电动机空载时, 所消耗的无功又占到电动机 消耗电力系统 的无功功率, 供电线路 的导线 和变压器 的容量 随之增 功功率 的 6 大。 在用户侧无 功补偿不 足时, 不仅增加供 电投资 、 降低设备 利用率, 总无功 消耗 的 6 0 %一 7 0 %E  ̄ 。对于农村用 电负荷来说, 主要 是一些小 同时也将增加线路 的损耗 。无功补偿 的基本原理是闭 : 把具有容性功 加工业及照明负荷, 其 中大部分 用电设 备为感 性负载, 其功率因数都 影 响了线路及配电变压器 的经济运行。 率负荷的装置与感性功率 负荷并 联接入同一 电路 , 能量在两种 负荷 很低, 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 3 . 2 变 压 器 变压 器为建立并 维持交变磁场 所需消耗 的无功 功率约 占全部 出的无功功率 补偿 。电力 系统 中, 不但有功功率平衡, 无功 功率 也要 平衡 。为此, 《 供 用电营业规则 》 中规定: 无功电力应就地平衡 , 用户应 无 功功率的 2 0 %, 一般约为其 额定 容量 的 1 0 %一 1 5 %, 他 的空 载无功 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 功率约 为满 载时的 l , 3 闭 。变压器 的无功功率 损耗 由两部分组成 , 励 励磁支路的 到随其负荷 和电压 变动及 时投入或切除, 防止无功倒送 。《 供用电营 磁支路 的无功功率损耗 和绕组漏抗中的无 功功率损耗 。 业 规则 》 中还规定用 户的功率 因数应达 到相应 的标 准, 否则供 电部 无功功率损耗与变压器所施加 的电压有关 , 绕组漏抗 中的无功功率 门可以拒绝供 电。因此 , 无论 对供电部门还是用 电企业, 对无功 功率 损耗与变压器的通过功率成 比例 。 4 无功补偿设备 进 行动态 补偿 以提 高功率 因数, 防止无功倒 送, 从 而节约 电能, 提 高 目前 电网的无功电源,包括发 电机 、补偿电容器在改善 电网构 运行 质量 都具有非 常重要 的意义 。 架、 提高系统稳定 、 改善 电网的运行条件等方面都是个好 的选择。 2 无功功率不足的危害 当系统无功功率不足时, 无 功电源和无功 负荷将处于低 电压 的 4 . 1发电机 同步发 电机是电力 系统 中惟一的有功电源, 同时也是无功 的基 平衡状态 , 将 给电力 系统带来诸 如设备 出力不足 、 电力 系统损耗增 作者简介 : 詹 弘华( 1 9 6 3 一 ) , 男, 福 建泉 州人, 福建省泉 州市丰泽 区人 民政府 办公 室。
浅析10KV配电线路无功补偿
3 K 大庙站 5N
07
66 02
5 0 50 09 095 6 00
3 KV斌 山站 5 3 KV西泉站 5
0 8 60 00
1 4 1 0 40
为 C S 0 2
配 电 线 路 安 装 电 容 器 组 的 最 佳 容 量 是 按 最 大 限 度 降 低 线 损 的 原 则 来 确 定 的 , 佳 容 量 为 线 路 平 均 无 功 负 荷 的 三 分 之 二 。 对 照 此 最 要求 , 收集 近 1年来 的线 路 运 行 数 据 , 计 汇 总 , 定无 功 补 偿 容 量 。 统 确
量 ; 5) 年 支 出 费 用 最 小 确 定 补 偿 容 量 。 ( 按
u
,
从 功 率 因 数 提 高 计 算 电 网 损 耗 的 变 化 率 △ P% , 假 设 在 一 额 定 L 电 压 下 , 功 功 率 不 变 , 功 电 流 I 不 变 , 率 因 数 C S 补 偿 后 变 有 有 功 0 中。
(v K )
3 00
( ) 据 分 析 公 式 , 出 降 损 结 论 2根 得
凤 阳 供 电 有 限 公 司 在 1 K 配 电 线 路 上 装 了 2 台 无 功 补 偿 装 0V 2 置 , 容 量 为 4 5 ka 。 2 0 总 10 vr 0 5年 8月 对 3 K 大 庙 变 电 站 1K 0 5V 0 V 3、 O 7两 条 线 路 进 行 了 全 程 跟 踪 、 测 试 、 计 算 。 其 中 3 K 大 庙 变 电 站 5V 1K 3 线 路 功 率 因 数 由 安 装 前 的 0.9 提 高 到 09 0V 0 8 .4. 实 际 降 损 429w 2 3 k h, 按 该 地 区 当 月 均 价 0 6 4 .2 2元 /w 计 算 , 直 接 经 济 效 益 kh 2 3 5元 ;5 66 3 KV 大 庙 变 电 站 1 K 7线 路 功 率 因 数 由 安 装 前 的 0.0 0 V0 9 提高 到 09 .5, 实 际 降 损 3 89 w 2 5k h,按 该 地 区 当 月 均 价 0 6 1元 /w .3 kh
变压器 动态无功补偿
变压器动态无功补偿
变压器的动态无功补偿是一种用于改善电力系统功率因数和电能质量的技术。
它通过在变压器的低压侧或高压侧接入无功补偿装置,实现对无功功率的实时补偿。
动态无功补偿的主要作用包括:
1. 提高功率因数:无功补偿装置可以向电网提供无功功率,减少无功功率的流动,从而提高系统的功率因数。
这有助于减少电网的无功负担,降低电网损耗,提高电网的传输效率。
2. 稳定电压:无功补偿装置可以对系统中的无功功率进行快速响应和补偿,有助于稳定电网电压。
它可以减少电压波动和闪变,提高供电质量,保护电气设备的正常运行。
3. 节能降耗:通过提高功率因数,减少无功功率的流动,可以降低电网的电能损耗。
这有助于节约能源,降低电力成本。
4. 改善电能质量:动态无功补偿可以抑制谐波,减少无功电流引起的谐波污染,提高电能质量。
它有助于保护电气设备免受谐波干扰,提高设备的运行效率和寿命。
在实际应用中,动态无功补偿通常采用电容器组、电抗器、静态无功发生器(SVG)等装置来实现。
这些装置可以根据电网的无功需求自动进行补偿,实现无功功率的快速调节和平衡。
需要注意的是,在选择和应用动态无功补偿装置时,应根据具体的电网条件、负载特性和补偿要求进行综合考虑,以确保补偿效果和系统的安全稳定运行。
同时,定期的维护和监测也是确保无功补偿装置正常工作的重要环节。
浅析电力系统中电容器无功补偿与电压调整的问题及处理措施
水电工程Һ㊀浅析电力系统中电容器无功补偿与电压调整的问题及处理措施丁向利摘㊀要:就目前我国电力系统而言,电压是我国衡量电力系统质量的重要指标和参数,电力系统当中的设备,在进行设计制造时,均是按照国家标准的额定电压进行设计的,从而保证设备电压和额定电压的偏移值在可控范围内㊂文章针对电力系统中电容器无功补偿与电压调整的问题及处理措施展开探究,并提出一些参考建议,为电力系统行业的发展提供一些技术和理论的支持㊂关键词:电力系统;电容器;无功补偿;电压调整一㊁引言在电力系统的正常运行过程中,电压损耗是十分常见,也是无法避免的问题,存在电压损耗的主要因素,还是由于电力系统当中无功功率在电压当中出现压降,而有功功率在电阻当中存在压降现象㊂通常来说,我国电力系统当中的电阻值通常要比电压数值低很多,也就导致无功功率对于电压损耗的影响较大,而有功功率所产生的电压损耗相对较小㊂在进行电压调整过程中,系统中会存在数量极多的母线或节点,主要是由于本身电压值均不相同,所以电力系统的电压和无功功率以及系统本身有着直接且紧密的联系,如果无功功率的损耗远高于有功功率的损耗,需要对无功功率的电源设置位置进行调整,并安排无功功率补偿措施㊂二㊁无功功率平衡探讨(一)无功平衡关系探究想要达到无功平衡的目的,这需要电力系统无功电源所形成的,电话系统网络无功损耗和对应的无功负荷保持平衡,而无功平衡存在也会产出无功功率的损耗㊂(二)电力系统无功电源对于电力系统中存在的无功电源,不仅包含了同步电机的,还涵盖了静电状态下的无功补偿器㊁电容器和无功发生器等设备㊂上述设备均属于无功电源的一部分,在电力系统当中起着无功补偿的重要作用㊂(三)电力系统当中的无功负荷电力系统在进行无功负荷时,所涉及的设备主要是异步电动机,该电动机具有功率因数较小的优点,同时,在我国电力系统网络负荷工作中,发挥着比重较大的作用㊂三㊁电容器无功补偿措施(一)低压个别补偿这种补偿措施,具体内容是根据每个通电设备的无功需求量进行补偿的,把多台或某一台设备电容器分开,并和用电设备并联,长安形成一套断路器,再通过保护装置㊁控制和电机同时投切活动㊂这种方法的优点,它可以满足设备正常运行时,就可以进行无功补偿的投入,而设备停止工作时,补偿设备也会自动停止并退出,可以有效解决无功倒送的问题㊂同时,还具有占地面积小㊁安装方便㊁配置更换方便㊁投资资金较低㊁维护简单㊁事故率低的优点㊂(二)低压集中补偿这种补偿措施,主要是通过将低压电容和对应的开关与配电变压器进行连接,连接方向和低压母线相同,然后通过无功补偿投切装置,来对这一系统进行控制和保护,在运行过程中,可以依照低压母线无功负荷来进行控制,还能针对电容器开展投切处理㊂这种投切的方式是针对整组设备进行的,整体共同工作和停止,无法针对某一设备进行针对性的工作㊂这种方式的优点在于运行维护工作量小㊁接线简单㊁无功就地处理平衡,能够显著提高配电变压器的利用效率,降低电网在工作过程中所形成的损失,同时,也具有较高的经济价值,是我国当前采取的最常规的无功补偿手段㊂(三)高压集中补偿这种方式是通过并联电容器组,从而直接对变电所6 10kV高压母线进行作用,从而达到无功补偿㊂这种方式通常应用于变电站㊁用户离变电站较远㊁地理位置偏僻,在供电线路的末端部位的时候进行应用㊂与此同时,如果使用者本身有一部分高压负荷时,这种方法可以有效降低电力系统自身形成的无功损耗,一定程度上还能起到补偿作用㊂这种方法的优点就在于可以根据复核进行自动投切活动,有较高的补偿效益㊂四㊁电力系统电压调整电压和电力的质量息息相关,也直接反映着电力系统分布状态和无功功率,通过对电力系统的电压进行调整,可以有效保证电力系统的安全稳定运行,并保障电压质量,具体方式可以通过以下几种方式进行调整㊂电压的调整方式有横调压㊁逆调压㊁顺调压这三种,横调压更适合电负荷浮动小的企业,如三班倒类企业;你一条也可以用,用于电网负荷高的阶段电压上线和下线的运行;顺调压是通过对电力系统在电压额定范围内进行调整,从而降低高峰时段的电压值㊂电压调整具体可以通过,对发动机电压进行调压㊁调整变压器的变化㊁对补偿设备进行调压和适当加大导线的横截面积,通过这几种方法也可以有效对电力系统的电压进行调整,保障电力系统安全稳定运行㊂五㊁结语对于电力系统,电容器无功补偿和电压调整措施,可以有效提高电力系统电力输送的质量,保证电压的稳定性,更显著降低了我国在电力资源损耗当中所浪费的成本,极大程度地提高了社会的经济效益㊂参考文献:[1]刘阳.基于电力系统电容器无功补偿与电压调整问题的探讨[J].现代国企研究,2018(4):122.[2]李艳芸.煤矿电力系统电压无功补偿自动调节探究[J].自动化应用,2019(2):99-100,105.[3]王振河,陈天,咸日常,等.电力电容器常见故障分析及预防措施[J].电力电容器与无功补偿,2020,v.41;No.188(2):48-52.[4]康童.新颖元启发式智能优化算法及其在电力系统中的应用研究[D].长沙:湖南大学,2019.作者简介:丁向利,国网河北省电力有限公司邢台供电分公司㊂571。
配电网与无功补偿方式运行
浅析配电网与无功补偿方式的运行摘要:配电网无功补偿对电网的安全可靠、优质、经济运行具有重要作用。
配电网合理的无功补偿,能够有效地维持系统的电压水平,降低有功网损,提高网络输送容量和设备利用率。
现今建设电网行业中10kv配电网的无功损耗占整个电力系统无功损耗的比重很大。
在10kv配电网使用柱上无功补偿方式,依照负荷变化自动调整补偿容量,有效地提升配电网功率因数,改善电压质量,降低线路电能损耗,提高供电能力。
关键词:电力系统;无功补偿;降损;经济;电能损耗0前言随着电力系统的建设发展和电力用户自动化水平的提高,电气设备对电源电压质量的要求越来越高。
波动性负荷造成的局部电网电压不稳和功率因数恶化严重威胁着高自动化水平设备的电气寿命,制约着企业生产效率的提高。
电力系统无功功率的调节影响到系统的功率因数、电压水平和负荷平衡,因而是电力系统运行中的一个重要问题。
补偿电力系统无功,稳定系统电压,改善系统功率因数,已成为广大用户的迫切要求和电力系统自动化领域的研究方向之一。
1 无功补偿的方式1.1负荷的无功功率补偿当无功补偿系统处于独立工作状态时,补偿点的选取直接影响到补偿效果。
尤其在距离较长的线路上进行集中补偿,如农电网线路,补偿点的影响更加明显。
一些距离很长或带有特殊负荷的线路(如电气化铁路的机车牵引电力线)为保证补偿效果,往往在一条线路上安装多台补偿设备。
安装点的选取与线路上负荷的分布情况直接相关。
对于低压配电网而言,其负荷一般是沿线路均匀分布的,为使补偿前、后的降损效果最大,必须确定补偿容量和位置,分三种情况。
1.1.1 单点补偿在无功负荷沿线均匀分布的条件下,对单点补偿而言,补偿地点应装设在距线路首端为线路全长的2/3处,补偿容量为全线所需无功容量的2/3时,线损下降值将为最大。
在此情况下,线损下降率为1.1.2两点补偿可求出极值为q1=q2=2/5,l1=2/5,l2=4/5。
因此q1应装设在距首端2/5l处,q2应装设在距首端4/5l处,q1、q2的值为线路所需无功的2/5倍。
配电线路线损、无功补偿(09)
2、无功补偿的目的:提高功率因数 (1)减少无功的占用比例; (2)减少无功电流在电阻上的电能损耗; (3)减少电压损失。
线路功率损失为
为了减少功率损失,只有减少线路输送 的无功功率。有功负荷不变时,感性无功 功率QL越大,损耗就越大,为降低无功功 率QL,通常是在电路中并联电容器,产生 电容性无功功率QC,补偿一部分QL。
式中:I0%—配电变压器空载电流百分数 Ud%—配电变压器 阻抗电压百分数 Se—配电变压器的额定容量(kvA) β—配电变压器 负荷率
注意: 1、补偿电容器可接在高压侧,也可接在低压侧,效 果是相同的。 2、现在使用的电容器有两种:干式金属化低压电容 器;油浸式高压电容器。 3、安装接线方式:通过低压熔断器直接接在配电变 压器二次出线,与配电变压器同台架设。存在问题 是,当电源缺相时可能发生铁磁谐振过电压。 4、补偿容量必须小于配电变压器的空载无功容量。 QC=(0.95~0.98)Q0
主干、分支导线截面相同时,各分支长度相等
4)损失功率 三相三线a=1,三相四线a值以主干线导线截面查表 5)多线路
式中: M 台区线路数 I 台区总电流 Re1 等值电阻
6)下户线 单相下户线
三相或三相四线下户线
解: 线路中电流为: 线路有功功率损失为: 线路无功功率损失为:
电容器熔丝保护接线图
5、电容器组投入或退出运行时的注意事项: 1)正常情况下,电容器组的投入或退出运行应根据系统无 功潮流、负荷功率因数和电压等情况确定。 2)电容器组所接母线的电压超过电容器额定电压的1.1倍或 的电流超过额定电流的1.3倍时,电容器组应退出运行; 电容器室温度超出±40℃范围时,亦应退出运行; 3)当电容器组发生下列情况之一时,应立即退出运行:电 容器爆炸;电容器喷油或起火;瓷套管发生严重放电、闪 络;接点严重过热或熔化;电容器内部或放电设备有严重 异常响声;电容器外壳有异形膨胀。
配电变压器无功补偿配置方案
315kV A配电变压器无功赔偿配置方案315kV A配电变压器无功赔偿推荐可采取以下两种方案:方案一: 随器赔偿指将低压电容器赔偿装置经过保护装置接在配电变压器二次侧, 以提升配变功率因数赔偿方法。
配电变压器在轻载或空载时无功负荷关键是变压器空载励磁无功, 此种方法能够愈加好赔偿配电变压器空载无功。
此种赔偿方法也是农网无功赔偿关键方法。
随器赔偿因为安装在变压器二次侧, 故而投资少、接线简单、维护管理方便, 使配变无功就地平衡, 从而提升配变利用率, 降低无功网损。
可选择我企业生产WJ1—140/D1型无涌流无功赔偿装置, 赔偿容量: 140kvar, 赔偿台阶: 7级。
方案二: 赔偿指将低压无功赔偿装置与电动机并联, 经过控制、保护装置与电机同时投切。
赔偿优点是: 用电设备运行时, 无功赔偿投入, 用电设备停止时无功赔偿也退出。
含有占位小、安装轻易、赔偿容量精细、正确, 配置方便灵活、事故率低、可显著降低线损等优点。
此现场10路40kW, 可采取每台设备旁安装一台WJ200—15/D2无涌流无功赔偿装置, 每台赔偿装置分三个赔偿台阶。
综合比较以上两种方案, 方案一对变压器赔偿效果很好, 经济费用小; 方案二赔偿效果好, 也能愈加好降低线损, 但总体来说投入资金稍多。
我企业无功赔偿装置介绍: 装置经过采集主系统A、 B、 C三相电流, 赔偿处三相电压值, 以“无功功率控制, 电压限制”方法工作; 真空开关根据控制器发出指令, 在真空开关断口两侧同电位时投入电容器, 使得系统不产生涌流而且得到最好赔偿效果。
投入原理: 赔偿装置经过采集主系统三相电流, 赔偿处三相电压值及它们之间相位关系, 经过模数转换电路把采集到数据转化为数字量, 微型计算机(控制器内)对采集到数字信息进行计算分析, 并综合考虑实际已投运电容量, 解出最优电容器组合及最好投运时间, 依据计算结果发出投切指令, 控制电容器组投切, 使得系统得到最好赔偿。
浅谈配电网无功功率补偿
2 . 1 变 电站 补 偿
3 . 1节省企业 电费开支 所 谓变 电站 补偿 就是在 变 电站进 行直 接 提 高功 率 因数 对企 业 的直接经 济效 益是 补偿 。其主要 目的就是平衡 电网的无 功功率 , 在 交流 电路 中, 由电源 供给 负载 的 电功 改善 电网的功率 因数等 ,提高终 端变 电所的电 明显的,因为国家 电价制度 中,从合理利用有 率有两种 ,一种 是有 功功率,一种是无功功率。 压 ,补偿主变压器 的无 功损耗 。其补偿 装置 包 限电能出发,对 不同企业 的功率 因数规 定了要 有功功率是 能够维 持所连 接电气设备正常工作 求达 到的不 同数 值,低 于规定 的数值 ,需要 多 括并联 电容器、 同步调相机等 。 的功率 ,也就是将 电能转化 为其他 能量的电功 收电费,高于规 定数值 ,可相应地减少 电费。 率,无功功率是不 具体 的,比较 抽象,它用于 2 . 2 配 电线 路 补 偿 使 用无功补偿不但 减少初 次投 资费用 ,而且减 电路 内电能与磁 能的转化 ,从而可以建立和维 少了运行后的基本 电费。 配 电网中存 在大 量的 公用变 压器 没有 进 持 电气设备 的磁场 的电功率 。它并不是通过对 行低压补偿 ,无 功功率 的补偿 度受到限制。 由 3 . 2 降低 系统 的 能耗 外做功来转化为其他形式 的能量 。 无 功功 率绝 不是 无用 功 ,它 的用 处 有很 此造 成很 大的无 功功率缺 口需要 由变 电站或发 补偿 前后 线路传 送 的有功功 率不 变,P = 多 , 比如 电动 机 需 要 建 立 和 维 持 旋 转 磁 场 ,使 电厂 来填 补,使 得大量的无功功率沿线传输 , Uc o s  ̄,由于 c o s ( p 提高,补偿后 的电压 稍 其转子转动 ,从而 带动机 械部分运动, 电动机 增大 了配 电网网损 。毫无疑问,配电线路补偿 I , 为 分 析 问 题 方 便 ,可 认 的转子磁场就 是靠 转子从 电源获取无功功率建 也存 在一些缺点,那就是补偿点不宜过多 ,控 大 于 补 偿 前 电 压 u。 为 U2 Ul 从 而 导 出 I l c o s  ̄ 1 = I 2 c o s 2 。即 I 1 / I 2 = 制方法应该从简 ,便于控制 ,且其一般适于采 立 的 c o s 2 / c 0 s ( p l ,这样线损 P减少 的百分数为 : 用 分组空切控制 ;补充量也不宜过大 ,以防过 正 常 情 况 下 , 用 电 设 备 不 仅 要 从 电 源 取 补 现象;保护措施上也应从简 ,一般采用熔 断 得有功功率 ,同时也要从 电源取得无功功率 , 此 法 有 其 一 定 的有 缺 点 , 因此在 电网中要加入一些无功补偿装置来补偿 器 和 避 雷 器 进 行 保 护 。
浅谈电力系统中的无功补偿
浅谈电力系统中的无功补偿无功补偿,全称无功功率补偿,是一种在电力供电系统中起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,改善供电环境的技术。
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电网的损耗,使电网质量提高。
反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
下面详细介绍无功补偿的基本原理、意义、优点、补偿方式、存在的问题等。
基本原理电网输出的功率包括两部分:一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:消耗电能,但只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率(如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能)。
无功补偿的意义电力电网中的负荷如变压器、电动机等,很多属于感性负荷,需向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联智能电力电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性电抗所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,减少了无功功率在电力电网中的流动,所以可以降低变压器与线路因传输无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。
无功补偿可以提高功率因数,是一项收效快、投资少的降损节能措施。
无功补偿具有优点:1.降低电能损耗;2.改善电能质量。
电网中无功补偿设备的合理配置,与电网的供电电压质量关系十分密切。
合理安装补偿设备可以改善电压质量。
3.挖掘发供电设备潜力(1)如需要的有功不变,则由于需要的无功减少,因此所需要的配变容量也相应地减少;(2)在设备容量不变的条件下,由于提高了功率因数可以少送无功功率,因此可以多送有功功率;(3)安装智能无功补偿设备,可使发电机多发有功功率。
系统采取无功补偿后,使无功负荷降低,发电机就可少发无功,多发有功,充分达到铭牌出力。
10KV配电线路无功补偿与降损损耗
浅析10KV配电线路无功补偿与降损损耗摘要:本文分析10kv配电线路无功补偿的意义及方法,确定了配电网无功补偿优化及降低损耗的最佳方法。
关键词:10kv配电线路;降低损耗中图分类号: tm421 文献标识码: a 文章编号:1、无功补偿的意义在电力系统中,由于电感、电容原件的存在,不仅系统中存在有功功率,而且存在着无功功率。
虽然无功功率本身并不消耗能量,它的能量只是在电源及负载之间进行传输交换,但是在这种能连交换的过程中会引起电能的损耗,并使电网的视在功率增大。
这将对系统产生以下一系列的负面影响:(1)电网总电流增加,从而会使电力系统中的元件,如变压器,电器设备、导线等容量增大,使用户内部的启动控制设备、测量仪表等规格、尺寸增大、因而使初期投资费用增大。
在传送同样的有功功率情况下,总电流的增大,使设备及线路的损耗增大,使线路及变压器的损耗增大。
(2)电网的无功容量不足,会造成负荷端的供电电压低,影响正常生产和生活用电;反之,无功容量过剩,会造成电网的运行电压过高,电压波动过大。
(3)降低了电网的功率因数造成大量的电能损耗。
当功率因数由0.8下降到0.6时,电能损耗将近提高了一倍。
2、无功补偿的原则和类型2.1无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:(1)确定线路无功补偿方案时应遵循全面规划、合理布局、分散补偿、就地平衡和集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主的原则,以提高功率因数、损耗最小、提高末端电压、年运行检修费用最小等为目标。
(2)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容量可按变压器最大负载率为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。
(3)配电线路上装设的并联电容器在线路最小负荷时不应向变电站倒送无功。
如配置容量过大则必需装设自动投切装置。
浅析配电网的无功补偿
针对输 电网的无功平衡 , 变电站进行集 中补偿 , 图 1 在 如 所示的方 式1 。补偿装置包括并联 电容器 、 同步调相机 、 静止补偿器等 , 主要 目的 是改善输 电网的功率因数 ,提高终端变 电所的电压和补偿主变压器 的 无功损耗 。这些补偿装置一般连接在变 电站的 1 v母线 上 , Ok 因此具有 管理容易 、 维护方便等优点 。 2低压集 中补偿方式 . 在配电网中 ,目 国内较普遍采用的无功补偿方式是在 配电变压 前 器 3 0 侧进行集中补偿 , 8v 如图所示 的方式 2 通常采用微机控制 的低压 。 并联 电容器柜, 容量在几十至几百千乏左右 , 根据用户 负荷水平 的波动 投入相应数 量的电容器进行跟踪 补偿 。主要 目的是提 高专用变压器用 户功率因数 , 实现无功的就地平衡 , 配电网和配 电变压器的降损有积 对 极作用 , 也有助 于保证该用户 的电压水平。 这种补偿方式的投资及维护 均 由专用变压器用户承担。 目前 国内各厂家生产 的自动补偿装置通常 是根据功率 因数来进行电容器 的 自动投切 ,这种方案虽然有助于保证 用户的电能质量。 但对 电力系统并不可取 。 虽然线路电压 的波动主要由 无功量变化引起 , 但线路 的电压水平往往是 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 , 易出 现无 功过补偿或欠 补偿 。
一
Q = p( ̄—g ̄= p(一tq ‘) c P jg ltq)Q j g ̄ tP tp 2 1 jg1 或者 :
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其 中, o 0应采用最大负荷平 均功率因数 , o ‘ 确定必须适 当。 Cs。 q C sp 通常将功率因数从 0 提高到 l . 9 所需的补偿容量, 与将功率因数从 0 2 . 7 提高到 0 所需的补偿容量相 当。因此 , . 9 在高功率 因数下进行补偿其效 益将显著下降 。 这是因为在高功率 因数下 , 曲线的上升率变小, 因此 , 提 高功率因数所需 的补偿容量将要相应的增加。 () 2从降低线损需要来 确定补偿容量。 线损是 电力 网经济运行一项 重要指标 , 网络参数一定的条件下 , 在 其与通过导线的 电流平方成正 比。如设补偿前流经电力 网的电流 I 其 有功、 无功分量为 I 和 I 则 ,
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。
浅析配网无功补偿和电压自动调节技术
在高压配 电线路上分散安装并联电容器 ,主要补偿配电线路 的无功 功率 ,以提 高配 电网功率因数 ,达到降损升压的 目的。适用 于功率因数 较低 ,公变较 多,负荷较重 的长配电线路 , 具有投资小 ,回收快 ,补偿 率较高等优点 ,但容易出现保护不易配置 ,控制成本高 , 难 以维护和管 理 ,受安装环境和空间等客观条件限制 , 适应能力差等问题 ,这种补偿 方式 目 前较少采用。
【 关键 词】配电网 无功补偿 电压调节 中图分类号 :V2 4 2 _ 3文献标识码:B 文章编号 :1 0 0 9 — 4 0 6 7 ( 2 0 1 3 ) 1 1 . 8 2 . O 1
无功补偿 在供 电系统中起 到提高功率因数 的作用 ,能够降低供 电设 备和送 电线路的损耗 ,提高电压质量 。从我国经济发展现状来看 ,电力 供需矛盾逐步加深 ,接人配电系统 的客户对电能质量的要求也在不断提 高,越来越体现出无功补偿 合理优化 、配置的重要性。无功补偿是配电 网建设与改造的重要 内容 , 无 功补偿点的合理选择 、补偿 方式 的合理确
定 ,能够有效地维持配电网的电压水平 , 提高电压稳定性 , 是降低网损 、 提高 电压的一种投资少 、回报高的方案 ,直接决定和影响了供 电企业的 经济效益 , 规划 、 实施无功补偿势在必行 。
一
、
配电网中无功补偿分类
( 3 ) 力 Ⅱ 强对低频振荡的阻尼以及抑制次同步振荡 ; ( 4 ) 改善系统的动态和静态品质 ; ( 5 ) 改善 电压调整 , 维持或控制节点 电压 ,提高电压稳定性 ,增强供 电可靠性 ; ( 6 ) 改善功率因数 ,降低 网损 ; ( 7 ) 筠 ; 合治理 电压波动! 闪变和不平衡以及谐波等 , 提高 电能质量 ; ( 8 ) 改善直流输电系统的性能。 由此可见 , 有效 的电压控制与合理 的无功补偿 , 不仅能保证电压质 量 ,而且能提高电力系统运行的稳定性 、 安全 陛和经济效益。
浅谈10kV配电线路的无功补偿
浅谈10kV配电线路的无功补偿摘要:10kv线路的杆上无功补偿和变电站集中补偿、配变低压补偿、用户侧就地补偿都是电网无功补偿的重要补偿方式,10kv线路的杆上固定补偿以线路无功负荷作为补偿对象,补偿效果较好、设备利用率较高、投资较小,但因为补偿设备安装于杆上,维护起来不太方便,同时易出现保护不易配置等工程问题。
随着科技的进步和电力系统的发展,未来将会出现更多新型的、多功能的无功补偿设备,如近年的谐波无功补偿装置等,使电网的无功补偿方式更合理、更经济、更安全。
关键词:10kV;配电线路;无功补偿1 10kV线路无功补偿的设置原则在配电线路杆塔上并联电容器,以实现对线路无功补偿的方式,需同时考虑线路补偿点的个数、补偿点的位置以及补偿容量。
下面以一条普通的10kV配电线路的干线运行情况为例,说明补偿点数量、位置及补偿容量的确定原则。
1.1补偿位置的确定无功补偿装置安装地点的选择应遵循无功就地平衡的原则,尽可能减少在主干线上传输的电流。
电容器组在10kV线路上装设位置的计算公式:Ll一21/(Zn+1)L式中:L为线路长度;n为电容器组数;Ll为第i组电容器的安装位置距线路首端的距离;i一1,…,n。
1.2线路无功补偿容量的确定配电线路安装电容器组的容量选择是按最大限度降低线损的原则来确定的。
对于一般情况而言,当该配电干线中有n个补偿点时,得到第i个补偿电力电容器补偿容量的计算公式:Ql一ZIQ/(Zn+1)式中:Q为线路首端传输的总无功功率。
1.3补偿点数量的选择随着补偿点的增多,网损降低率越高,补偿效益逐渐提高,在n一4时,网损降低率的增加己经变得很小,因此配电线路的补偿点一般不多于4个。
10Vk线路补偿电容器装置一般安装在户外电杆上,一般不设自动投切装置,所以进行的是固定补偿。
因此补偿的电容器容量应选择为线路流动的最小无功负荷,以避免无功倒送,所以应先实测用电低谷时的无功负荷,以得到线路的最小无功负荷值,再确定无功补偿容量。
配电网三相不平衡负载的无功补偿技术分析
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术112DIGITCW2020.08电力技术发展促进电网推广应用,电网相关功能不断增加、完善的同时,其也出现配电网非线性符负荷持续增加态势,导致电网三相负载不平衡状况出现,势必对电网电能质量造成严重影响[1]。
而采用电网无功补偿技术,则可有效改善此囧态,可改善三相不平衡状况,优化电网功率因数。
因此,下文就对配电网三相不平衡负载下的无功补偿技术进行详细分析,旨在为进一步提高电网经济效益,促进我国电力行业持续发展提供有力参考。
1 三相负荷平衡化理论概述当下配电网配电变压器大多都为三相变压器,变压器出口的三相负荷需保证对称。
但是在实际低压配电网中有大量的单相负荷,且受单相负荷不均匀分布及投入时间不同,将导致三相不平衡影响低压电网维护运行。
平衡三相系统总功率为恒定,且其不受时间影响。
不平衡的三相系统其总功率则处于平均值上下脉动。
故在将不平衡三相系统换为平衡三相系统时,变换设备应设置好可以暂时储存电磁能量的电感线圈及电容器元件。
对于不对称的三相系统,可在不同相间并联适当补偿导纳,确保不平衡的三相负荷编程平衡三相负荷,且并不会影响电源及负荷有功功率交换。
相间负荷不平衡的平衡化理论支持下,可导出一般不平衡三相负荷平衡原理:首先,将无中性线星型接线转为三角型接线方式,在转化之后以导纳模型处理好负荷及补偿器。
当下,配电网无功补偿技术已经经过长时间革新完善,现有无功补偿装置较多,如调相机、并联电容器、并联电抗器、SVG 等。
其中,调相机向电网输送无功功率,运行存在过励磁状态,短期也可能在欠励磁状态下运行。
调相机通过改变励磁电流,控制无功功率输出大小,其过负荷能力突出。
但是调相机也有自身缺点,励磁电流过大将会对设备运行造成严重损耗,且会导致成本投入大大增加。
并联电容器通过将电容器串、并联到电网内部,可有效改善电网网络结构,理论上采取并联电容器也可实现不同电压等级的无提供补偿,属于现代城市配电网常用无功补偿方式。
配电变压器无功补偿配置方案
315kV A配电变压器无功补偿配置方案315kV A配电变压器无功补偿推荐可采用以下两种方案:方案一:随器补偿指将低压电容器补偿装置通过保护装置接在配电变压器二次侧,以提高配变功率因数的补偿方式。
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,此种方式可以更好的补偿配电变压器空载无功。
此种补偿方式也是农网无功补偿的主要方式。
随器补偿由于安装在变压器二次侧,故而投资少、接线简单、维护管理方便,使配变的无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损。
可选用我公司生产的WJ1—140/D1型无涌流无功补偿装置,补偿容量:140kvar,补偿台阶:7级。
方案二:随机补偿指将低压无功补偿装置与电动机并联,通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停止时无功补偿也退出。
具有占位小、安装容易、补偿容量精细、准确,配置方便灵活、事故率低、可明显降低线损等优点。
此现场10路40kW,可采用每台设备旁安装一台WJ200—15/D2无涌流无功补偿装置,每台补偿装置分三个补偿台阶。
综合比较以上两种方案,方案一对变压器补偿效果较好,经济费用小;方案二补偿效果好,也能更好减少线损,但总体来说投入资金稍多。
我公司无功补偿装置简介:装置通过采集主系统的A、B、C三相电流,补偿处的三相电压值,以“无功功率控制,电压限制”的方式工作;真空开关按照控制器发出的指令,在真空开关断口两侧同电位时投入电容器,使得系统不产生涌流并且得到最佳补偿效果。
投入原理:补偿装置通过采集主系统的三相电流,补偿处的三相电压值及它们之间的相位关系,通过模数转换电路把采集到的数据转化为数字量,微型计算机(控制器内)对采集到的数字信息进行计算分析,并综合考虑实际已投运的电容量,解出最优的电容器组合及最佳投运时间,根据计算结果发出投切指令,控制电容器组的投切,使得系统得到最佳补偿。
专门设置的放电模块使电容器在断电后8S 内由放电回路将电容电压降至20V 以下,在电容器工作时则自动切除这一放电回路。
配电变压器低压侧无功补偿容量的选择分析
为了提高功率因数,减少电能损耗,增强供电能力,在农网改造中,应对100kVA及以上配电变压器在低压侧安装容量为配变额定容量8%左右的补偿电容器进行无功补偿。
但许多人认为按配电变压器容量的8%配置补偿容量太小,不足以补偿低压侧所有的无功负荷,配变高压侧功率因数提高不大。
其实,这是一种误解,因为配变低压侧无功补偿,作用仅限于减少变压器本身及以上配电网的功率损耗,凡是向负荷输送的无功功率,由于仍然要经过低压线路的电阻和电抗,配电线路上产生的功率损耗并未减少。
所以,配变低压侧无功补偿容量选择过大是无益的。
而只有采取配变低压侧补偿和用户端就地补偿相结合的补偿方式才可以在提高功率因数的同时,减少低压线路损耗,取得最佳的经济效益。
配变低压侧补偿容量过大不但不经济,而且在变压器空载运行时,或者负荷较轻时,还会造成过补偿,使功率因数角超前、无功功率向电力系统倒送和电源电压升高。
功率因数角超前的坏处是:(1)电容器与电源仍有无功功率交换,同样减少电源的有功出力。
(2)网络因传输容性无功功率,仍会造成有功损耗。
(3)白白耗费了电容器的设备投资。
另外,如补偿电容过大,当电源缺相时有可能发生铁磁谐振过电压,烧毁电容器和变压器。
所以,配变低压侧补偿容量过大不但不经济,而且还会影响设备的安全运行。
根据以上分析,配变低压侧集中无功补偿根据功率因数的需求选择不科学,补偿容量不应过大。
为了防止发生过补偿现象,配变低压侧无功补偿原则为:其补偿容量不应超过配变的无功功率。
变压器总的无功功率:Qb=Qb0+QbH•(S/Se)2Qb=[I0%/100+Ud%/100•(S/Se)2]•Se(1)式中Qb0-变压器空载无功功率,kvarQbH-变压器满载无功功率,kvarI0%-变压器空载电流百分数Ud%-变压器短路电压百分数S-变压器实际负荷,kVASe-变压器额定容量,kVA为应用方便,把变压器负载时总无功功率与额定容量之比的百分数称作ΔQb,则满负载时:ΔQb%=Qb/Se•100%=I0%+Ud%(2)根据国标GB/T6451-1995《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》的规定,对于10kV配变,空载电流I0%为0.9%~2. 8%,Ud%为4%~4.5%,故其变压器总的无功功率约占变压器容量的7.3%。
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浅析配电变压器的无功补偿
要】本文针对我国配电网变压器无功补偿存在的一些问题,提出一种结合配电变压器和静止无功补偿单元为一体化的无功补偿技术。
该技术是利用配电变压器的富余容量,动态补偿变压器及其负载的无功消耗,并且通过灵活的接入电压选择,扩展补偿单元电力电子器件的选型范围,不但紧凑的一体化结构有效降低了补偿装置的体积和成本,提高了装置的整体效率,对配电网无功动态补偿和综合电能质量控制有着显著的效果。
关键词】配电变压器;无功补偿;电能质量
一、背景
无功功率补偿是电力部门和用户共同关注的问题,合理进行配电网的无功补偿对配电网降损节能,对改善电压质量意义重大。
配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、配电变压器低压补偿、配电线路固定补偿和用电设备分散补偿。
本文主要研究配电变压器无功补偿的作用和效益。
二、目前存在的问题
我国的低压配电网主要采用三相四线制供电,由于低压配电网中存在着大量的如照明、电热器、空调等单相负荷,加之用电的季节性、时段性、随机性等诸多因素,使得三相四线制的中低压配电变压器经常处在三相不平衡的运行状态下,有时可能出现严重的不平衡状况。
变压器的不平衡运行,使电网中产生负序电流和零序电流,这一方面增加了电网及配电变压器的损耗;另一方面可能对用户电器如电机等产生不利影响。
严重的不平衡运行还降低了配电变压器的容量利用率,尤其在用电高峰季。