无功补偿技术在配电网中的应用

无功补偿技术在配电网中的应用

(1身份证号码:440683198612032655广东省佛山市528000;2身份证号码:44200019870603203X广东省佛山市528000)

摘要:随着经济的发展,电力的需求量不断增加,进而也促进了中国电力系统、电网的发展。当前在经济的快速发展下,供电量与电网的建设呈现反比的关系,供电量需求大,而电网建设相对落后,而且在电能传输的过程中,有较高的线损,电网耗损也逐渐的严重。无功补偿技术,在电力系统中的应用,可以降低线损、网损,起到节能的效果,所以文章针对无功补偿技术在配电网中的应用,以及相关的内容进行分析研究。

关键词:无功补偿技术;配电网;意义;应用

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。

1无功补偿技术在配电网中应用的意义

电力系统无功潮流分布是否合理,不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。这在与用户直接相关的配电网中显得同样的重要。若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证。由于电网容量的增加,对电网无功要求也与日增加,此外,网络的功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用,降低了网络传输能力,并引起损耗增加。因此,解决好配电网无功补偿的问题,对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。

合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功的远距离传输,从而降低有功网损,减少发电费用。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏,造成的网损相当大,因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的重要举措。除此之外,无功补偿技术在配电网中的应用,可以将电网系统的功率因数提升,将电网、配电网的电压质量改善,保证设备以及电能传输的稳定性,降低损耗。将功率因数提高,可以将输电线中的电能损耗降低,改善用户端、配电网端的电力损耗,改善供电质量。无功补偿技术,在配电网中的应用,将功率因数改善,促进了电能的稳定输送,将电能传输中相关设备的负荷降低,降低设备的温度,进而将配电网相关设备的使用寿命延长。

随着电网、电力系统的发展,电能损耗这个问题会逐步的得到解决,一些先进的节能技术也将在电网建设中得到应用。无功补偿技术作为一项节能技术,会广泛地在电网、配电网中得到应用。综合分析,无功补偿技术在配电网中的应用,有诸多的优势,可以发挥节能、降低损耗等作用,提高配电网的配电质量。

2无功补偿技术在配电网中的应用

无功补偿技术在配电网中的应用,有诸多的优势,其在配电网中的应用,主要是将分散补偿和集中补偿结合在一起,合理的处理配电网的电压,以达到节能降耗的作用,无功补偿效果如图1。无功补偿技术在配电网中的主要应用步骤为:

图1无功补偿技术的应用效果

2.1确定补偿容量

在配电网中,应用无功补偿技术,不管采用集中补偿方式,还是分散补偿方式,都需要将补偿容量确定。无论是哪种补偿方式,无功补偿技术在配电网中的应用,与配电网的功率因数、配电网的线损等有关,为了有效的发挥无功补偿技术的作用,需要将补偿容量确定。补偿容量的确定有多种方法:

2.1.1按照补偿容量计算公式计算

从配电网的设备参数等知道,感性负荷的实际功率为P,在使用无功补偿技术之前,功率因数设为cosΦ1,将无功补偿技术补偿之后的功率因数设为cosΦ2,则补偿容量Q可以计算为:

Q=P•(tgΦ1-tgΦ2)(1)

其中tgΦ1、tgΦ2分别为配电网使用无功补偿技术之前与之后的全功率因数角的正切值。

2.1.2从参考资料、电工手册中查找

想要获取配电网使用无功补偿技术后的补偿容量,可以根据无功补偿技术使用前后的功率因数cosΦ1、cosΦ2,从参考资料、电工手册等相关资料中直接的查询到每kW负荷所需要的补偿数值,然后使用每kW负荷所需要的补偿数值乘以配电网设备的功率,即可得出配电网需要的补偿容量。

2.1.3按空载电流计算

Q≤UI0(2)

其中I0为电机的空载电流,其大小可以按照配电网使用的电机的型号,在电工手册中查询;U为额定电压,电机的空载电流也可以在额定电压下测定得出。

2.1.4根据有/无功电量计算

在配电网中,单个电网回来中所需要的补偿容量,可以在正常的工作、生产下,供应各部门的收费单上的有功电量和无功电量,以及配电网的每个月的运行时间,以及使用无功补偿技术之后达到的功率因数得出。

Q=[B-A•tgΦ2]/h(3)

其中A为有功电量,B为无功电量,h为配电网每个月的运行时间,tgΦ2为无功补偿技术使用后达到的功率因数。补偿容量的确定

除了以上4种方法之外,还可以进行估算,按照估算的方法,确定补偿容量,可以先进行估算预补,然后再根据配电网的实际情况进行调整,直到其达到配电网工作需要的功率因数。总之在配电网中无功补偿技术的应用,需要根据配电网设备的工作要求和属性进行配置。

2.2选择无功补偿方式和补偿技术

在配电网中无功补偿技术的应用,补偿方式可以分为低压补偿和高压补偿,补偿方式的选择要根据配电网设备的实际运行现状确定。补偿技术的选择和确定需要进行综合考虑,配电网需要无功补偿的电容器的分组数量越大,需要的补偿精度也就越高,在无功补偿中,补偿级数的增加,就会将配电网装置的成本提升。配电网低压补偿设备的安装位置,需要根据配电网的实际使用情况而定,当配电网的负荷分布均匀,线路相对较短或者是负荷不均匀,线路较长的情况下,配电网的负荷需要集中在配电网变压器的附近,便于针对各个配变容量、功率因数的情况,确定补偿容量。在配电网中有低压,也有高压,所以也需要进行高压补偿

。高压补偿需要在低压补偿的基础上,根据配电网配电使用者的无功补偿实际情况进行补偿。

2.3无功补偿

在配电网中无功补偿技术的应用,以10kV的配电线路为例进行研究,配电网无功补偿示意图如图2(图中的cvc表示无功补偿设备)。

图2无功补偿技术在配电网中的应用示意图

无功补偿技术在配电网中的应用,需要根据配电网的实际配电情况,选择无功补偿的方式,减少配电网设备的电能损耗,保证电能输送的稳定。

例如:10kV配电网的减损无功补偿,将配电网的网架结构进行改造,提升电压层级,并增加了变电站所,对电路中的有功和无功进行合理的分配,进行无功补偿,在该无功补偿中投资了30~40万元。在没有实施无功补偿技术之前,该10kV配电网的网速在10%以上,实施了无功补偿技术之后,该配电网的网损在0~5%,在该配电网无功补偿中的投资,也在1~2年内得到了收回,效果显著。

在实际工作中,无功补偿技术在配电网中的应用有很多注意事项,而且无功补偿方式的选择也有一定的限制,为了保证配电网的配电工作可以顺利的运行,无功补偿技术需要不断的加强,改进应用技术,保证补偿效果。

3结束语

经济的飞速发展,促进了科学技术的不断发展和进步,新的科学技术不断在实际工作中得到应用,无功补偿技术,作为电力行业的一种技术,将其应用在配电网中,可以保证配电网的配电质量,降低损耗,起到节能的效果。在配电网中无功补偿技术的应用,需要根据配电网中设备的容量,选择无功补偿的方式和类型,满足配电网的整体需求,为用电需求者提供稳定的配电服务。

参考文献:

[1]石剑锋.无功补偿技术在配电网中的应用分析[J].机电信息,2013(27):99-101.

[2]张素华.无功补偿技术在10kV配电网中的应用探析[J].电子技术与软件工程,2013(21):188.

[3]李会杰.论述无功补偿技术在配电网中的应用[J].电子技术与软件工程,2013(18):189.

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