孫創(chuàng)軍 董竟
【摘 ?要】只有將電網(wǎng)的感性負(fù)荷與合理的無功功率相對應(yīng),才有助于降低線路變壓器的損耗,實現(xiàn)無功補償?shù)淖饔?。相對來說,35kV及以下變壓器供電系統(tǒng)的功率比較低,較多的用在線路較遠(yuǎn)的地域,而因為各地區(qū)之間用電量存在差異,變壓器的負(fù)荷會受到影響。因此,35kV變電站有必要對無功補償設(shè)備進行技術(shù)改進和研究,確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文將針對35kV及以下的配電線路無功補償技術(shù)進行分析,探討其目標(biāo)和原則,分析技術(shù)要求和補償方式。
【關(guān)鍵詞】35kV;配電線路;無功補償
為了更好的滿足社會大眾的生產(chǎn)和生活所需的電力需要,變電站會經(jīng)由電壓改變實現(xiàn)電能的傳輸,實現(xiàn)全國供電的發(fā)展。然而,變電站工作過程中因為電壓穩(wěn)定程度存在差異,利用無功補償設(shè)備可以有效的減少變壓器的受損程度,確保變電站的穩(wěn)定運行。35kV變電站的穩(wěn)定程度相對較好,對較遠(yuǎn)地域的線路無功補償作用顯著,一直以來也在農(nóng)村地區(qū)電力系統(tǒng)中占有重要地位,然而因為主客觀原因,其無功補償?shù)男蔬€是存在一些問題。
一、無功補償?shù)脑瓌t和目標(biāo)
(一)無功補償?shù)脑瓌t
在進行配電線路無功補償?shù)倪^程中,需要注意一下幾點原則:
1.為了可以從根本上降低因為無功功率在配電線路上的流動,而產(chǎn)生的電能的有功消耗,無功補償工作需要從線路接地開始。
2.在針對配變勵磁造成的無功消耗實現(xiàn)補償過程中,最好的補償方式就是采取固定補償方法,同時,在確定補償?shù)狞c數(shù)過程中,需要按照勵磁無功消耗的現(xiàn)實狀況來具體計劃。要想實現(xiàn)最好的補償效果,針對這種情況,有必要選取兩個補償點,實現(xiàn)雙管齊下。
3.針對部分感性負(fù)荷用戶,同樣需要合理的進行無功補償,盡管此類補償?shù)姆椒ㄔ诔跗跁嵘渚W(wǎng)電流的費用,然而,經(jīng)過長期的實踐發(fā)展情況來看,就會發(fā)現(xiàn)此種方式實際上它的性價比是最高的。
(二)無功補償?shù)哪繕?biāo)
在當(dāng)前階段,我國國內(nèi)的電壓基本采取的是220v的標(biāo)準(zhǔn)電壓,配電線路的電網(wǎng)傳輸?shù)氖?5kV以下的,因此針對配電線路的補償技術(shù)目標(biāo)就是,提升35kV以下的配電線路電能傳輸?shù)姆€(wěn)定和安全,總體上實現(xiàn)電力系統(tǒng)持續(xù)平穩(wěn)運行的狀態(tài)。
二、無功補償?shù)募夹g(shù)要求和方式
(一)無功補償?shù)募夹g(shù)要求
1、為了進一步確保35kV以下配電線路供電的穩(wěn)定性和安全性,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,要求進一步對城市農(nóng)村的電網(wǎng)進行建設(shè)和改造,對35kV以下的配電線路加入無功補償裝置系統(tǒng),以此提高電力系統(tǒng)的供電水平,改善用戶的用電質(zhì)量,實現(xiàn)電能的可靠供給。
2、國家電網(wǎng)公司在有關(guān)電力行業(yè)發(fā)展的文件指示中明確指出,35kV以下功率因數(shù)不能小于 0.9,線損比例不能超過5%等內(nèi)容,同時也明確了電壓質(zhì)量和無功補償運行管理的相關(guān)內(nèi)容。提出在35kV以下配電線路中投置一定的電容器,運用固定的或者自動相結(jié)合的投置方法進行無功補償。
3、無功補償一個關(guān)鍵技術(shù)要求就是實現(xiàn)就地平衡,由于農(nóng)村電網(wǎng)的配電線路的實際運行情況較為復(fù)雜,無法做到統(tǒng)一的模式,因此需要采取分散、集中、固定及自動相結(jié)合的方式,按以下步驟進行:第一步,變電所內(nèi)要根據(jù)主變壓器的容量的15%左右安裝配置補償電容器組;第二步,在配電線路負(fù)荷中心或者某一位置根據(jù)負(fù)荷過程中無功的需求量,安裝配置固定補償電容器組;在配電線路負(fù)荷中心上方安裝配置自動補償電容器組。
4、通常來說,農(nóng)村電網(wǎng)一般采用的是35kV以下的配網(wǎng)系統(tǒng),在無功補償?shù)募夹g(shù)上需要包含變電站集中補償、35kV以下配電線路補償以及用戶端低壓補償,同時要進行隨機補償,也就是常說的三級補償+隨機補償?shù)哪J健?/p>
5、為了進一步實現(xiàn)減少線路損耗,提升電壓和力率的效果,配電線路補償?shù)囊话阋笤谂潆娋€路電桿上配置電容器,以此來實現(xiàn)單點或者多點的電容器補償。一般來說,單點補償位置選取距離配電線路首端的2/3 處,補償?shù)娜萘恳_(dá)到無功負(fù)荷的2/3。而兩點補償?shù)奈恢蒙闲枰謩e設(shè)置在距離配電線路首端的2/5 和 4/5 處。如果配電線路比較長,負(fù)荷比較到,則需要將固定補償和自動補償進行相互配合,在配電線路上進行三點分散補償,第一組為固定補償,設(shè)置在線路的2/7 處為固定補償;第二組則為自動補償,設(shè)置在該線路的4/7 處,即負(fù)荷比較集中的位置;第三組仍為固定補償,設(shè)置在該線路的6/7 處。而多點補償是選擇分支線分段的補償方法,針對分支比較大,或者線路比較長的,負(fù)荷自然功率因數(shù)低的線路實現(xiàn)補償。
6、針對某一個配電線路的補償容量的計算問題,需要依據(jù)此線路的平均無功負(fù)荷和最小無功負(fù)荷來判斷,如果該線路的最小無功負(fù)荷不超過平均無功負(fù)荷的2/3 時,因為顧慮到無功不可以倒送,因此可以裝置固定補償裝置,然需要根據(jù)最小的無功負(fù)荷來制定補償容量。如果配電線路之中,存在比較大卻無功的符合點時,不僅要確定與線路首端的距離,也要確定大的無功負(fù)荷點,需要設(shè)置的補償裝置每組要達(dá)到100~200kvar 的標(biāo)準(zhǔn)。
(二)無功補償?shù)姆绞?/p>
無功補償通常是經(jīng)過不同的方式而實現(xiàn)的不同的補償。無功補償?shù)南到y(tǒng)是單獨實現(xiàn)的,選取的補償點可以直接的影響最終的補償質(zhì)量,尤其是在配電線路比較長的集中補償中體現(xiàn)的差異性比較顯著,這一點在農(nóng)村電網(wǎng)配電線路的補償過程中很好的體現(xiàn)出來。在面對距離比較長,或者線路自身所表現(xiàn)的符合又是比較特殊的狀況下,為了進一步確保補償?shù)馁|(zhì)量,通常狀況下,會在同一個配電線路上裝置多個補償?shù)脑O(shè)備,此種情況裝置的位置就會與負(fù)荷的分布情況有密切的聯(lián)系。在低壓配電網(wǎng)之中,符合的分布通常是沿著線路平均分布的,為了最大的降低補償前后的損耗效果,在計算補償容量和位置的過程中,就會采取三種不同的補償方式,如單點補償、兩點補償和多點補償。
三、無功補償?shù)慕?jīng)濟效益
當(dāng)前,在無功補償層面,因為設(shè)備的數(shù)量及容量的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同,因此連接到電網(wǎng)系統(tǒng)之后,會造成平均功率因數(shù)比較低,無功功率損耗占有效電力的比例比較大,而當(dāng)把功率因素提升到0.9之上,無功功率損耗占有效電力的比例將會明顯下降,這一比例下降之后,會相對提升用電企業(yè)的效益。而無功補償?shù)慕?jīng)濟效益或者好處本文總結(jié)一下三點。
(一)降低了企業(yè)的電費成本
提升功率因數(shù)在提升企業(yè)的經(jīng)濟效益上作用的顯著的,在原本的電價制度上,企業(yè)用電功率因數(shù)假如小于規(guī)定的數(shù)值,電費的支出就會相應(yīng)的增高。而現(xiàn)在超出規(guī)定的數(shù)值的情況下,電費的成本就會直接降低。以上可以看出,功率因數(shù)對企業(yè)的經(jīng)濟效益有著顯著的影響。
(二)提升了設(shè)備的利用率
相同的設(shè)備,在相同的有功下,因為功率因數(shù)的提升,無功功率就會相應(yīng)的降低,這樣一來,就有效的提升了有功功率,確保電力系統(tǒng)不至于超負(fù)荷工作,進而發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有的功能。
(三)減少了系統(tǒng)的消耗
補償前和補償后配電線路傳輸?shù)挠泄β什蛔?,然而由于功率的因?shù)變化,一定程度上可以實現(xiàn)線路損耗的降低,進而減少系統(tǒng)的消耗。
總而言之,本文針對35kV以下配電線路無功補償技術(shù)進行分析,探討了補償原則、目標(biāo)、方式、技術(shù)要求以及帶來的經(jīng)濟效益。在現(xiàn)今的配電線路中,尤其是農(nóng)業(yè)配電網(wǎng)絡(luò)中,配線線路無功耗損越來越大。因此,無功補償技術(shù)的運用,可以有效的降低配電線路的無功耗損,提升配電線路的工作效率,確保供電的的質(zhì)量,提升電力行業(yè)的整體效益,改善人們用電和生活質(zhì)量。
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作者簡介:
第一作者孫創(chuàng)軍(1990.05),性別:男,民族:漢族,籍貫:陜西省咸陽市人。??疲?10431199005040652,電氣運行、檢修及施工。
第二作者董竟(1991.07),性別:男,民族:漢族,籍貫:陜西省咸陽市人。本科,610425199107303014,電氣運行、檢修及施工。