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淺談農村電網無功補償方式及容量

2010-10-25 09:48:46 白銀新聞網   作者: 杜建梅  

提高農村電網的供電質量,降低綜合線損率是農村電網的主要目標。由于安裝無功補償電容器是降低線路損失、提高電網的輸送能力、減少線路電壓降、改善末端電壓質量、增加設備出力的有效措施,并且投資少、見效快,且增加的有功損耗很小,運行維護方便,從而得到了廣泛應用。

一、農村電網無功補償容量的確定,無功電力平衡的基本原則是全網無功電源總和等于全網無功負荷加上全網的無功總損耗

(一)一般我們根據實際情況取(0.9~1.0)Pmax時的各項數據進行計算,目前通用的計算方法有兩種。

1、補償系數法。即根據電網結構及供電的實際情況,確定有功負荷與無功實際需要量的比例關系,也就是補償度。過去采用的補償度普遍不超過0.5kvar/kW,從目前農村電網的實際需要來看,略顯偏小,補償度應以0.65kvar/kW為最低限度更為合適。

2、綜合K值法。K=∑Q/∑P,它表明在電網有功負荷一定的條件下必須擁有必不可少的相應的無功電源,才能滿足電網安全經濟運行的需要。K值的大小與電網負荷構成的關系極大,針對農網特點,農業用電負荷較大,其中農業用電量占總用電量的30%~60%,負荷的功率因數較低,無功缺口較大,故K值應大些,一般我們取K值在1.3~1.4之間。所以農網的無功平衡計算可簡化為QZD=1.3PZD,這樣就可根據最大無功負荷及無功設備容量的差額來增設補償設備。

(二)農村電網無功設備的配置及補償方式。

電網的無功補償配置應能保證在系統有功負荷高峰和低谷運行方式下,分層、分區無功平衡,應按照分散就地補償與變電站集中補償相結合,以分散補償為主;降損與調壓相結合,以降損為主的原則。

1、變電站集中補償。一般農村電網35~110kV變電站在主變最大負荷時,其一次側功率因數應不低于0.9;在低谷負荷時功率因數應不高于0.95。同時,在變電站主變高壓側應裝設有功功率表和無功功率表(功率因數表),對于無人值班變電站,應在其集控站自動監控系統實現上述功能。

2、配電線路的分散補償。在農網中,大部分的無功消耗在配變和異步電動機上,還有少部分消耗在線路上,所以我們按照分級補償的原則在考慮了配變的隨器補償之后,將剩余的無功選擇好補償最佳位置和最佳容量,在對應線路上分別安裝能自動投切的電容器組,而且自動投切應兼顧電壓質量和無功需求,即當電壓處于合格范圍時,以提高功率因數、降低電能損耗為主要目的。當電壓過高時,將電容器切除,以保護電容器不受損害為目的。

3、配電變壓器的隨器補償。把一定容量的電容器裝在配電變壓器的二次側,與變壓器同投同切,主要用以補償配電變壓器的空載損耗。在農網中,有30%的無功是消耗在配電變壓器上,所以,我們在積極采取無功補償措施的同時,還應采取有效措施來降低配變無功功率的消耗。

二、合理選擇配電變壓器容量

1、大容量用戶的無功補償。一般單臺容量在100kVA以上的配變上加裝電容器,高峰負荷時其一次側功率因數應達到0.95以上,通常采用集中補償原則(對特大用戶才采用綜合補償),從經濟上考慮應同時安裝電容器自動投切柜,這樣可達到最佳補償,實際運行表明總投資幾年即可收回。

2、電動機的隨機補償。將電容器與電動機并聯,直接采用一套控制裝置投切,用于補償電動機自身需要的無功功率。進行隨機補償,其補償效果優于變電站補償和線路補償。

3、低壓集中補償。在配變低壓側安裝電容器組,用以補償配電變壓器的無功損耗,以及低壓配電線路所帶用電設備補償不足部分的無功消耗,適用于低壓供電半徑短、負荷集中的地方或不適宜就地補償的用電設備(如快速正、反轉工作及有反接制動的電動機等)。利用補償電容器的分組投切,還能進行調壓,改善電壓質量。

三、電網無功補償容量的計算

無功補償容量的計算是無功補償的一個重要環節,不同的補償方式應采取不同方法計算補償容量。(1)集中補償容量的計算:由于農村負荷分散,峰谷差較大,負荷率低,輸電線路長,所以35kV變電所的無功集中補償容量為:QC=(20~30)SN而大容量用電的用戶采用集中補償方式進行補償時,補償容量可按用電高峰有功功率的平均值,將負荷功率因數補償到所需的數值,其補償容量可由下式確定:QC=P(tgφ1-tgφ2)(2)分散補償容量的確定:10kV線路是采用高壓分散補償,補償容量可按線路上配變總勵磁無功功率進行補償,同時為了避免配變空載時的過補償或在線路非全相運行時易產生鐵磁諧振,按運行經驗公式,補償容量可由下式確定:QC=(0.95~0.98)。(3)單個電動機的個別補償:單個電動機隨機補償容量按下式計算:A對于慣性較小的電動機,其補償容量為:QC=(0.95~0.98);對于慣性較大的電動機,其補償容量為QC=(0.9~0.95)。




責任編輯: 江曉蓓

標簽:淺談 農村 電網 無功