浅谈配电线路无功补偿计算方法与设备选型.docVIP

浅谈配电线路无功补偿计算方法与设备选型 　　摘要:无功电源同有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低、功率因素下降、设备损坏;严重时,将造成配电系统崩溃。因此,研究解决配电线路无功补偿问题,对于对电网的降损节电具有十分重要的意义。 　　关键词:配电线路;无功补偿;计算方法;补偿装置设计;节电效益 　　1.无功补偿优化计算的方法 　　1.1 补偿前线路功率因数 　　首先选定有代表性的月份,根据变电站10kV出线月有功电量和无功电量,计算每条线路的功率因数,即: 　　 　　 　　式中λ1―线路补偿前功率因数; 　　AY ―线路有功电量,kWh; 　　AW ―线路无功电量,kWh。 　　1.2 线路最小和最大有功功率 　　变电站10kV出线一般没有功率表,可根据线路最小和最大电流及母线电压、功率因数,计算出最小和最大有功功率,即: 　　 　　 　　式中Px,Pd―线路最小和最大有功功率,kW; 　　Ix,Id―线路最小和最大电流,A; 　　U ―10kV母线电压,kV; 　　cosφ1―线路补偿前功率因数。 　　1.3 线路补偿容量 　　1.3.1 最小补偿容量。根据线路最小负荷和补偿前、后功率因数,计算出线路最小补偿容量,作为固定补偿(定补)容量。这是为了防止当线路运行在最低负荷时(如夜间),因线路过补偿而向系统倒送无功功率引起线损升高。 　　 　　 　　 (4) 　　式中Qx―线路最小补偿容量(固定补偿容量),kvar; 　　cosφ2―线路补偿后功率因数(目标值)。 　　1.3.2 最大补偿容量 　　根据线路最大负荷和补偿前、后功率因数,计算出线路最大补偿容量。 　　 　　(5) 　　式中Qd―线路最大补偿容量,kvar。 　　1.3.3 自动补偿容量。自动补偿容量(自补)可以随着负荷变化自动投切,跟踪补偿。 　　1.4 划分补偿区域 　　根据线路长短、结构及负荷集中情况等条件,将线路划分为2～5个负荷区域。邻近变电站的负荷划为“邻站区域”,由变电站母线电容器组对其补偿。其余几个负荷区域,由各自无功补偿装置进行补偿。补偿装置应安装在区域负荷中心处。 　　1.5 负荷区域补偿容量 　　根据负荷区域配电变压器容量占线路配电变压器总容量之比来分摊线路补偿容量,即: 　　 　　 　　式中Qqd ―负荷区域固定补偿容量,kvar; 　　Qqz ―负荷区域自动补偿容量,kvar; 　　Qx ―线路固定补偿容量,kvar; 　　Qz ―线路自动补偿容量,kvar; 　　Sq ―负荷区域变压器容量,kVA; 　　Sz ―线路配电变压器总容量,kVA。 　　1.6 计算中的注意事项 　　1.6.1 计算区域补偿容量时,如果区域内有“高供高计”用户,且自身装有无功补偿设备,功率因数很高,其变压器容量不应计算在内。在计算区域负荷中心时,也不考虑这类用户变压器容量。 　　1.6.2 补偿容量理论计算值不一定与电容器标准容量相一致,实际安装容量应近似套用电容器标准容量。 　　1.6.3 每个负荷区域最大补偿容量(包括定补和自补)不得超过300kvar。因为单组电容器容量过大,跌落式熔断器拉开时电弧不易熄灭。同时,无功就地平衡的原则也会失去意义。 　　1.6.4 如果线路负荷变化很大,1级自动补偿不能满足要求时,也可以使用2级自动补偿,但投资较大。 　　1.6.5 如果线路负荷变化不大,负荷曲线较平稳,也可多装几组固定补偿,减少企业投资。 　　2.补偿装置的设计 　　2.1 补偿装置的选择 　　2.1.1 选择主机。(1)为了实现无功补偿的动态管理要求,主机应选用体积小、重量轻、能在单杆上安装、无需另立副杆和装设台架的补偿装置;(2)无功补偿装置的动作情况需要及时掌握,动态分析,所以要配备微机管理系统;(3)具有过流、速断、过电压、欠电压、三相电流不平衡等微机保护。 　　2.1.2 选择电流互感器。为了实现按功率因数投、切电容器,需要在线路导线上安装一只电流互感器。当前使用的电流互感器有穿心式和开口式两种,用户可根据自己的情况酌情选用。 　　2.2 补偿装置的安装位置 　　2.2.1 安装在分支线电源侧。这种安装方式是对补偿装置以下的负荷进行补偿,其功率因数控制在110kv以下。其作用是减少系统向该分支输送无功功率,有效降低安装地点以上的线损。 　　2.2.2 安装在补偿区域负荷中心。这种安装方式是从负荷中心向前后方向输送无功功率,补偿后的功率因数是超前的。其补偿效果比前者要好,线损更低。 　　2.3 管理与维护 　　2.3.1 动态管理。无功补偿装置安装后,需要使用笔记本电脑进行现