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村庄电网无功抵偿办法及效益剖析

2017-10-18 00:38分类:电工基础知识 阅读:

 

近几年,格外是国家施行村庄电网改造工程以来,许多输变电设备在村庄电网中广泛投入作业,对跋涉村庄电网的供电才华、电能质量和下降网损等方面表现了首要效果。但在实习作业中,也显显露一些疑问,格外是无功抵偿疑问比照严峻,没有抵达对村庄电网无功合理抵偿的意图,下面联络无功抵偿的现状,偏重对无功抵偿的首要性、抵偿容量的断定、跋涉功率因数的几种办法及效益进行剖析论说。
  一、村庄电网中无功功率现状
  在村庄电网中,大大都电力负荷是理性负载,异步电动机、感应电炉、沟通电焊机等设备是无功功率的首要耗费者。别的,感应电动机和中小容量配电变压器,它们各占村庄电力负荷的60%和20%以上。一同,因为其涣散,时节性强,配电线路供电半径大,分支线多及用电设备的配套和运用处理不行合理,“大马拉小车”、轻载和空载作业状况比照严峻,因此占用无功份额较大,加之无功计划长时刻未能致使满意的注重,无功电源与无功占用不平衡,构成村庄电网功率因数偏低和电压质量低质,并致使功率损耗和电能损耗添加。岳阳村庄在负荷顶峰时有单个10千伏线路功率因数短少0.8。因此,对村庄电网无功负荷优化抵偿应致使满意的注重。
  二、无功抵偿的准则
  依据村庄电网的特征,无功抵偿应遵从“一同计划、合理计划、分级抵偿、就地平衡”的准则,坚持降损与调压相联络,以降损为主;会集与涣散相联络,以涣散为主;电力有些抵偿与客户抵偿相联络,以客户端抵偿为主;高压与低压抵偿相联络,以低压为主;全区平衡与分县、分站平衡无功电力相联络的准则。以期获得最大的概括抵偿效益。
  无功抵偿应尽量分层(按电压等级)和分区(按区域)抵偿,就地平衡,防止无功电力远程运送与越级传输。
  三、村庄电网常用的无功抵偿办法
  1、35千伏变电站会集抵偿
  35千伏变电站所需无功应就地平衡,在35千伏变电站10千伏母线跋涉公会集无功抵偿,以抵偿35千伏主变耗费的无功功率(包含励磁无功损耗和漏磁无功损耗)以及35千伏输电线路上的无功功率损耗,然后削减35千伏输电线路运送无功功率致使的有功损耗,并削减35千伏主变的可变有功功率损耗。
  2、随器抵偿
  随器抵偿是指将低压电容器经过低压熔断器接在配电变压器二次侧,以抵偿配电变压器空载无功的抵偿办法。
  村庄配电变压器,格外是概括用户配电变压器,广泛存在负荷轻时的“大马拉小车”景象,在负荷低时挨近空载。配电变压器在轻载和空载时的无功负荷首要是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是农网无功负荷的首要有些。关于轻负荷配变而言,这有些损耗占供电量份额较大。这种办法有用的抵偿配变空载无功,完毕就地平衡,是如今抵偿配变无功的经济有用的办法之一。
  随器抵偿只能抵偿配变的空载无功,关于小容骤变压器,将随机抵偿和随器抵偿协作运用,是抵偿办法的最优挑选。
  3、电动机随机抵偿
  随机抵偿是将低压电容器组与电动机并接,经过操控、维护设备与电机一同投切。这种抵偿办法不需再三调整抵偿容量,且配备便当。为防止电机退出作业时发作自激过电压,抵偿度通常不该大于电机的空载无功。
  4、10千伏线路上会集抵偿
  这种抵偿办法通常是在配电线路的主干线某处,会集装设10千伏电容器。当配电变压器容量较小,低压侧无法进行无功抵偿时,可选用线路上会集抵偿办法,抵偿若干台配变所需的无功,设备最好方位在该条线路长度的2/3处。
  四、无功抵偿的效果及效益剖析
  1、合理加装无功抵偿设备,能够下降线损。
  咱们知道有功功率损耗的核算公式为:
  △P=3I2R×10-3(kW)
  而3I2=(P2+Q2)/U2=S2/U2=P2/U2·SCOS2F
  因此,△P=(P2·R/U2·COS2F)×10-3(kW)
  式中:P——有功功率,kW;
  U——额外电压,千伏;
  R——线路总电阻,W。
  由上述公式可知,有功功率损耗与功率因数的平方成反比,当功率因数COSF跋涉往后,线路中功率损耗大大下降。
  跋涉负荷的功率因数与线损下降率联络能够用下列简略联络式标明:
  △P%=[1-(COS2F1/COS2F2)]×100%
  COS2F1——抵偿前功率因数
  COS2F2——抵偿后功率因数
  由此可算出当负荷的功率因数由0.7跋涉到0.85时,线损可下降32%。
  2、合理加装无功抵偿设备,能够改进电能质量
  电网中无功抵偿设备的合理配备,与电网的供电电压质量联络非常挨近。合理设备抵偿设备能够改进电压质量。
  负荷(P+JQ)电压扔掉_U简化核算如下:
   △U=3(PR+QX)/U(1)
   式中:U-线路额外电压,千伏
   P-运送的有功功率,千瓦
   Q-运送的无功功率,千乏
   R-线路电阻,W
   X-线路电抗,W
  由上式可知,当电力网运送的有功功率必守时,运送的无功功率愈大,网络的电压扔掉愈大,到用户的端电压就愈低。
  设备抵偿设备容量Qc后,线路电压降为△U1,核算如下:
   △U1=3[PR+(Q-Qc)X]/U(2)
  很明显,△U1<△U,即设备抵偿电容后电压扔掉减小了。由式(1)、(2)可得出接入无功抵偿容量Qc后电压添加核算如下:
   △U-△U1=3QcX/U(3)
  因为越挨近线路完毕,线路的电抗X越大,因此从(3)式能够看出,越挨近线路完毕装设无功抵偿设备效果越好。
  3、合理加装无功抵偿设备,可开掘发供电设备潜力
  (1)在设备容量不变的条件下,因为跋涉了功率因数能够少送无功功率,因此能够多送有功功率。可多送的有功功率△P核算如下:
   △P=P1-P=S(cosF1-cosF)(4)
  (2)如需求的有功不变,则因为需求的无功削减,因此所需求的配变容量也相应地削减△S核算如下:
   △S=S-S1=P(1/cosF-1/cosF1)(5)
   (3)设备无功抵偿设备,可使发电机多发有功功率。体系选用无功抵偿后,使无功负荷下降,发电机就可少发无功,多发有功。
  4、合理加装无功抵偿设备,能够跋涉输配电线路的供电才华。

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