关于10kV配电线路无功补偿初探

关于10kV配电线路无功补偿初探

(广东电网湛江雷州供电局广东湛江524200)

摘要:配电网是电力系统中发生电力产销关系的最终环节。由于配电网面广线长,通常都是线损大户,而随着配电网负荷日益增长,无功需求相应增加,损耗也随之增加,而配电网无功合理的补偿可以很好地降低电能的损耗,几十年来国内外对此进行了大量研究。中国论关键词:配电线路;无功补偿;降损;控制

前言

配电网属于电网的末端,其直接与用户相连,将电能输送到千家万户,所以在电力系统的产销环节中,配电网也属于最终的环节。由于配电网与千家万户相连,所以其分布范围很广,线路较长且较为复杂。这样随着人们用电量的不断增加,配电网的负荷也在不断的增长,这样无功需求则会增加,从而使损耗也随之增加,配电线路属于损耗的大户,所以为了降低线路的损耗,则需要对配电网进行合理的无功补偿,从而降低线损率。

1配电线路无功补偿的设计原则及注意事项

1.1要做好配电线路无功补偿工程设计和运行管理

在进行配电线路无功补偿设计时,需要严格按照相关的技术标准来进行,在设计过程中要严格遵守相关的设计规则。

1.1.1遵照无功电力分层分区就地平衡原则,在10kv或6kv配电线路上宜配置高压并联电容器装置,或者在配电变压器低压侧配置低压并联电容器装置。

1.1.2选择并联电容器装置时,要对其容量进行控制,控制在线路配电变压器总容量的十分之四左右为宜。

1.1.3在线路处于最小负荷时,则要控制配电线路上的电容器向变电所倒送无功的情况发生,必要时则需要装设自动投切装置。

1.2无功补偿应注意事项

1.2.1线路分散补偿电容器组容量在150kvar及以下时,可采用跌落式熔断器作控制和保护,其熔断器的额定电流按电容器组额定电流的1.43~1.55倍选取;150kvar以上时应采用柱上断路器或负荷开关自动控制。

1.2.2在进行无功补偿时,需要将线路分散补偿电容器组单独架设,同时与配电变压器所使用的跌落式熔断器要分开,这样对于防止过电压和过电流对电容器和变压器的损坏具有非常重要的意义。

1.2.3为了避免线路间发生贯穿性的短路,则对补偿的电容器,其中性点不应直接接地。

1.2.4在通常情况下电容器所产生的容抗当与系统中的感抗相互匹配时,则会导致谐振的发生,所以需要在无功补偿的电容器回路上,装设串联电抗器或阻尼式限流器,从而对高波揩振电流起到一定的抑制作用。

1.2.5无功补偿装置应装设氧化锌避雷器过电压保护装置。

1.2.6当进行无功补偿时,如果发生过补偿或是电压升高时,则会导致电容器和其他设备受到损坏,所以为了避免这种事情的发生,则需要在无功补偿装置上采用自动投切装置。

1.2.7配电变压器随器补偿采用杆架式安装,其补偿装置箱底部离地面不小于1.2m。

210kv配电线路并联电容补偿的配设

2.1配电线路并联电容补偿容量配置选择

无功补偿时需要按照电力分层分区实现就地平衡的原则,这样在具体设计时各级电网管理部分则会根据本地的实际情况进行,目前以功率因数考核指标来进行具体的要求。通常会在变电所内的主变压器10kv侧接入并联的电容器,这样就使10kv系统的功率因数可以达到0.9以上,同时再通过对变压器分接进行调节和投切并联电容器姐的方法来实现在供电高峰和低谷阶段功率因数有供电电压都能达到考核的标准。通过长期的实践证明,对配电线路分散补偿的效益会高于集中电容补偿,所以可以在配电线路上分期分批进行柱上式并联电容器组的安装,这样对于提高线路的功率因数、降低线路的损耗具有非常重要的作用,同时也使电压的质量有所保证,有效的提高了电压无功调控的能力。

2.2电容器组安装位置的确定

对于电容器组容量优化配置和安装地点优化选择,许多专家学者曾进行深入研究,分别对配电线路负荷不同分布方式提出最优的容量配置和安装地点。但在配电线路的实际运行中,其负荷是不规则性分布的,同时存在着较多的分支和繁杂的接线,所以很难应用一个规范的套用模式来进行。所以对于电容器的安装地点有以下要求:电容器组宜安装在配电线主干线的1/2以上处接且近负荷密集区;当有多组电容器时,宜分散安装在负荷密集的分支线路上。

3补偿电容器的保护控制

3.1控制原理

3.1.1时段控制

一般情况下,将1天分为4个时段,即2个投时段,2个切时段。投切动作仅与时段有关,与线路的实时电参数无关(保护动作除外)。控制策略简单、可靠,主要适用于负荷比较平稳、一般时间分段的线路。

3.1.2电压控制

设置电压上下限来控制装置投切,通常应附加1个切后再投的电压返回值参与控制。电压上下限的设定可不拘泥于国家标准规定的电压范围,要根据安装地点,不同线路选取。

3.1.3时间电压控制

该控制原理是前2种控制原理的综合,主要适用于投入时段负荷经常波动的场合。

3.1.4功率因数控制

设置功率因数上下限及无功返回值对电容器组进行控制,适用线路负荷重的场合,不适宜用在线路经常低载的场合。其主要缺点是线路轻载时功率因数最低,补偿装置也不宜投入电容器。

3.1.5电压无功控制

设置电压上下限、无功上下限及电压返回值,对电容器组进行控制。该方案结构较复杂,程序量比较大。主要适用于负荷变化比较频繁,波动较大的场合。

3.2自动控制装置保护

自动控制装置通常设在开关控制箱内。结合户外补偿装置的运行特点及环境的特殊性,自动控制装置应具有基本的保护,以保证补偿装置安全运行。

4结束语

配电网分布的范围较广,同时所处的实际情况也各有不同,所以在进行无功补偿时需要针对各地的用电特点来进行,无论是集中自动补偿还是分散补偿,都是为了实现无功的最优化配置和补偿,所以我们应加大对配电线路无功补偿的研究力度,从而在遥控和自动投切装置上取得更好的进展,从而实现无功补偿的最优化。

参考文献:

[1]于永源.电力系统分析[M].北京:中国电力出版社,2004.

[2]陆安定.功率因数与无功补偿[M].上海:上海科学普及出版社,2004.

[3]程浩忠.电力系统无功与电压稳定性[M].北京:中国电力出版社,2004.

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