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配电网无功补偿方式有几种

时间:2017-12-28 18:43 来源:电工之家

配电网无功补偿方式有五种:变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。

变电站补偿:

针对电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等,主要目的是平衡电网的无功功率,改善电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电压,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。

这些补偿装置一般集中接在变电站10kV母线上,因此具有管理容易、维护方便等优点,缺点是这种补偿方式对10kV配电网的降损不起作用。

配电线路补偿:

线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。线路补偿点不宜过多;

控制方式应从简,一般不采用分组投切控制;

补偿容量也不宜过大,避免出现过补偿现象;保护也要从简,可采用熔断器和避雷器作为过流和过压保护。

线路补偿方式主要提供线路和公用变压器需要的无功,该种方式具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点,适用于功率因数低、负荷重的长线路。缺点是存在适应能力差,重载情况下补偿不足等问题。

在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中:

由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用,并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以,电网中三相间的不平衡电流是客观存在的,并且这种用电不平衡状况无规律性,也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流,电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。

电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损,还会增加变压器的铁损,降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行,最终会造成三相电压的不平衡。

调整不平衡电流无功补偿装置,有效地解决了这个难题,该装置具有在补偿线路无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1,三相电流调整至平衡。实际应用表明,可使三相功率因数补偿到0.95以上,使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。

随机补偿:

随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电动机同时投切的一种无功补偿方式。

县级配电网中有很大一部分的无功功率消耗在电动机上,因此,搞好电动机的无功补偿,使其无功就地平衡,既能减少配电线路的损耗,同时还可以提高电动机的出力。

随机补偿的优点是用电设备运行时,无功补偿装置投入;用电设备停运时,补偿装置退出。更具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低的特点。

适用于补偿电动机的无功消耗,以补励磁无功为主,可较好的限制配电网无功峰荷。年运行小时数在1000h以上的电动机采用随机补偿较其他补偿方式更经济。

随器补偿:

随器补偿是指将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。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,配电变压器空载无功是农网无功负荷的主要部分.

随器补偿的优点是接线简单,维护管理方便,能有效地补偿配电变压器空载无功,限制农网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配电变压器利用率,降低无功网损,提高用户的功率因数,改善用户的电压质量,具有较高的经济性,是目前无功补偿最有效的手段之一。

缺点是由于配电变压器的数量多、安装地点分散,因此补偿工作的投资比较大,运行维护工作量大。

跟踪补偿:

是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在用户配电变压器低压侧的补偿方式。

这种补偿方式,部分相当于随器补偿的作用,主要适用与100kVA及以上的专用配电变压器用户。

跟踪补偿的优点

是可较好地跟踪无功负荷的变化,运行方式灵活,补偿效果好,(http://www.dgzj.com/ 电工之家)但是费用高,且自动投切装置较随机或随器补偿的控制保护装置复杂,如有任一元件损坏,则可导致电容器不能投切。其主要适于大容量大负荷的配变。

1、无功倒送

无功倒送会极大的加强配电网的耗损程度,增强线路所承受的压力,这在整个电力系统中是无法被允许的。

特别是通过了补偿方式属于固定电容器的用户,在一定程度上负荷低谷阶段形成无功倒送问题,无功功率倒送危害应当受到足够重视。随着当前配电网无功补偿水平的全面发展,低压侧无功补偿这一项补偿措施于配电体系里也逐渐开始全方位的普及。

补偿方式自静态至动态,自有触点至无触点皆获得了极为实际的现实经验。

但在实践普及的过程中,也相应地暴露了部分需要重视的问题。

2、量测问题

10kV配电网线路中的负荷点通常没有电能表统计,而且工作人员的专业能力、职业素养以及管理水平存在极大的差异性,在进行电能表实际统计时,缺乏一定的准确性,这不仅增加了民众与电力系统的矛盾可能,也带给配电网无功优化计算造成了极大的阻碍。

380V终端用户往往只进行了有功电能表的装置,无法实现功率因数的测量。当然,这也是低压无功补偿无法普及的重要因素。

4、谐波

电容器自身基本拥有具某种程度的抗谐波水平,但抵抗的同时也会扩大谐波的副作用。一旦谐波处于相对饱和状态下,便容易对电容器寿命造成影响,有时会直接使得电容器损坏。不仅如此,电容器在放大谐波水平的过程,会让系统中谐波干扰更加严重。因此,在行无功补偿的过程中,就一定要综合考衡关于谐波的管束工作,在存在比较严重的谐波干扰的同时,也需补偿无功地点,权衡之下,还应加设滤波设备。

4、优化升级

无功补偿的起始视野通常都集中于用户侧,只关注对用户的功率因数补偿。但是,如果要完成卓有成效地降低损耗,就必然需要自整个电力系统的视野出发,利用分析所有电网的无功潮流,具体地制订出配电网补偿方式、地点以及优化容量,才可以在应用少量资金的前提下,发挥出最优质的实际效益。无功补偿优化升级的配置目标是能够确保配电网电压作用能力的同时,最大限度地降低电网消耗。