濟(jì)南大學(xué) 配電大作業(yè).

1、分?jǐn)?shù)： 配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)課程論文 題目：配電網(wǎng)節(jié)能問(wèn)題淺析班級(jí)： 電傳1101 姓名： 學(xué)號(hào)： 20110321153 任課老師： 于春光 日期： 2014年6月18日 濟(jì)南大學(xué) 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)課程作業(yè) 目錄摘要11 配電網(wǎng)概述21.1 配網(wǎng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備21.2 配網(wǎng)運(yùn)行基本要求31.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化研究42 配網(wǎng)損耗問(wèn)題分析93 配網(wǎng)節(jié)能手段113.1 配網(wǎng)設(shè)備改造與更新手段113.2 配網(wǎng)無(wú)功平衡與無(wú)功補(bǔ)償手段133.3 調(diào)整配網(wǎng)結(jié)構(gòu)手段213.4配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段213.5電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段223.6管理手段234 結(jié)論與展望24參考文獻(xiàn)26配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)課程作業(yè)

2、 配電網(wǎng)節(jié)能問(wèn)題淺析摘要配電網(wǎng)節(jié)能問(wèn)題淺析主要內(nèi)容包括：配電網(wǎng)的基本概述，如配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)備，配電網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)行條件，配電網(wǎng)的自動(dòng)化研究。另外對(duì)配網(wǎng)損耗問(wèn)題進(jìn)行了分析，電網(wǎng)線損管理是供電企業(yè)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，加強(qiáng)線損管理，對(duì)降低電網(wǎng)線損具有重要意義，損耗問(wèn)題主要從電能沿線路傳輸時(shí)產(chǎn)生電壓損耗、功率損耗（有功和無(wú)功）和電能損耗幾個(gè)方面陳述。本文重點(diǎn)講述了配網(wǎng)的節(jié)能手段，包括無(wú)功平衡與無(wú)功補(bǔ)償手段，本文從無(wú)功功率平衡的角度，分析無(wú)功對(duì)電壓和線損的影響，使得無(wú)功補(bǔ)償打到優(yōu)化配置，從而降低配電網(wǎng)的線損。配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是影響供電可靠性的一個(gè)重要方面，只有具備合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，才能最大限度的發(fā)揮配電網(wǎng)

3、絡(luò)的供電能力，滿足客戶的用電需求，實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。除此之外，還分析了配網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段，一方面通過(guò)配電網(wǎng)優(yōu)化布置實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；另一方面通過(guò)調(diào)整變壓器運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還給出了配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)措施。本文講述了電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段，給出了實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)措施。最后對(duì)配電網(wǎng)節(jié)能問(wèn)題做出了結(jié)論與展望。關(guān)鍵詞： 配電網(wǎng)；電網(wǎng)線損；無(wú)功平衡；無(wú)功補(bǔ)償；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行1 配電網(wǎng)概述配電網(wǎng)是指在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。通常是指電力系統(tǒng)中二次降壓變壓器低壓側(cè)直接或降壓后向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)1.1 配網(wǎng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備一、配電網(wǎng)的組成：由高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電

4、網(wǎng)組成，覆蓋我國(guó)廣大城市和農(nóng)村。配電網(wǎng)是供電企業(yè)向用戶提供電力的重要物質(zhì)條件，也是電力用戶維護(hù)正常生產(chǎn)和生活的重要能源保證。所以，保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保證用戶供電的可靠性與電能質(zhì)量是供用電雙方努力的共同目標(biāo)和重要責(zé)任。二、配電網(wǎng)的分界點(diǎn)：與輸變電設(shè)備的分界點(diǎn)是最后一級(jí)降壓變電站的二次側(cè)母線；與電力用戶的分界點(diǎn)是用戶受電電壓的進(jìn)戶線或第一個(gè)進(jìn)線斷開點(diǎn)；對(duì)于采用專線供電的電力大用戶，其投資的專用電力線路及其以下的電力設(shè)施，均屬于用電設(shè)備。 三、配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)：配電網(wǎng)是將電源或輸電網(wǎng)獲得的電能組成多層次的網(wǎng)絡(luò)，降至方便運(yùn)行又適合用戶需要的各種電壓向用戶供電，達(dá)到逐級(jí)分配或就地消費(fèi)的目的。（1）

5、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜。（2）設(shè)備臺(tái)賬日新月異。（3）管理職能“三線”（調(diào)度、生產(chǎn)、用電）交匯。（4）規(guī)劃建設(shè)亟待加強(qiáng)。1.2 配網(wǎng)運(yùn)行基本要求4電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要包括變壓器及其電力線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電力設(shè)備中變壓器是一種應(yīng)用十分廣泛的電氣設(shè)備，變壓器自身要產(chǎn)生有功功率損耗和無(wú)功功率損耗。電力系統(tǒng)中變壓器產(chǎn)生的電能損耗占電力系統(tǒng)總損耗比例也很大，因此在電力系統(tǒng)中變壓器及其供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)降低電力系統(tǒng)、線損，有著重要的意義。由于當(dāng)前絕大部分的變壓器及其供電系統(tǒng)都在自然狀態(tài)下運(yùn)行，加上傳統(tǒng)觀念及習(xí)慣性錯(cuò)誤做法的影響，導(dǎo)致現(xiàn)有變壓器不一定運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)間，因此必須要通過(guò)各種技術(shù)措施5來(lái)降低。 （1）調(diào)

6、整不合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（2）采用子母變壓器，合理選用變壓器容量。（3）配變的安裝地點(diǎn)應(yīng)合理、經(jīng)濟(jì)。（4）農(nóng)網(wǎng)應(yīng)積極應(yīng)用節(jié)能裝備。（5）按經(jīng)濟(jì)電流密度優(yōu)化合理選擇電力線路導(dǎo)線截面。（6） 簡(jiǎn)化電網(wǎng)的電壓等級(jí)，降低網(wǎng)絡(luò)損耗。（7）選用節(jié)能型變壓器，淘汰高能耗變壓器。1.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化研究1.3.1配電網(wǎng)自動(dòng)化的定義配電系統(tǒng)自動(dòng)化（DSA）或者是配電網(wǎng)自動(dòng)化，目前學(xué)術(shù)界或電力管理機(jī)構(gòu)尚沒有明確的定義。一是：利用現(xiàn)代通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)在線運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視、控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。用電它包括10KV饋線自動(dòng)化、開閉所和小區(qū)配電所自動(dòng)化、配電變壓器和電容器組等的監(jiān)測(cè)自動(dòng)化等。二是：利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信

7、技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。1.3.2配電網(wǎng)自動(dòng)化的要求我國(guó)發(fā)展配電系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)結(jié)合國(guó)情，“統(tǒng)籌兼顧、系統(tǒng)規(guī)劃；循序漸進(jìn)、分步實(shí)施；優(yōu)化設(shè)計(jì)、因地制宜；信息共享、發(fā)揮效益；專業(yè)協(xié)作、資源共用”。實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化必須先對(duì)10KV配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行以下改造:（1)10kv電源容量及分布點(diǎn)合理。 （2）10kv主干網(wǎng)已基本形成，主干線或支干線具備相互聯(lián)絡(luò)的條件。其中，線路聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的增加可以提高設(shè)備利用率，但同時(shí)也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，并

8、減少了負(fù)荷發(fā)展的裕度。 （3）主干線或支干線供電能力可滿足一定時(shí)期負(fù)荷增長(zhǎng)和負(fù)荷轉(zhuǎn)帶的需要。 （4）線路參數(shù)和負(fù)荷資料等基本齊全。1.3.3配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能（1）SCADA功能：實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控配電網(wǎng)中各電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。（2）及時(shí)發(fā)現(xiàn)、判斷、隔離配電網(wǎng)故障并迅速恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。（3）配電網(wǎng)有功負(fù)荷、無(wú)功潮流的及時(shí)監(jiān)視和調(diào)度，達(dá)到降損節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。（4）建設(shè)全局性的電力地理信息系統(tǒng)，與企業(yè)其他實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)進(jìn)行信心交換和資源共享。（5）提高配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理水平、強(qiáng)化電力營(yíng)銷和優(yōu)質(zhì)服務(wù)理念、確立電力需求側(cè)管理、提高配電事故處理的快速應(yīng)變能力。（6）隨著用戶需求和企業(yè)管理水平的不斷

9、提高開展電壓/無(wú)功優(yōu)化、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等實(shí)用化軟件的開發(fā)應(yīng)用。2配網(wǎng)損耗問(wèn)題分析在配電網(wǎng)中，電能沿線路傳送時(shí)即產(chǎn)生電壓損耗、功率損耗（有功和無(wú)功）和電能損耗。電能損耗包括固定損耗、變動(dòng)損耗和其他損耗、其中線損電量的百分?jǐn)?shù)是供電企業(yè)一項(xiàng)主要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 電壓是電能的主要質(zhì)量指標(biāo)之一，電壓質(zhì)量對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定劑電力設(shè)備安全運(yùn)行、線路損失、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、用電單耗和人民生活用電都有著直接的影響。2.1配網(wǎng)損耗計(jì)算配電網(wǎng)在進(jìn)行功率傳輸時(shí)，電流將在線路等阻抗上產(chǎn)生電壓損耗 ，假如始端電壓為U1，末端電壓為U2，則電壓損耗計(jì)算公式為：若保持有功功率恒定，而R和X為定值，無(wú)功功率Q越小，則電壓損失越小

10、，電壓質(zhì)量就越高。當(dāng)線路末端安裝容量為QC的并聯(lián)電容器補(bǔ)償后，線路的電壓損失為：因此，采用無(wú)功補(bǔ)償后，線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率變小，相應(yīng)地減少了線路電壓的損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。2.2降低配電網(wǎng)電能損耗的措施電力網(wǎng)技術(shù)改造是技術(shù)降損的重要手段，它包括電網(wǎng)升壓改造、簡(jiǎn)化電壓等級(jí)、縮短供電半徑、減少迂回供電、換粗導(dǎo)線截面、更換高能耗設(shè)備、合理配置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、推廣新技術(shù)、選用新設(shè)備等。3 配網(wǎng)節(jié)能手段3.1 配網(wǎng)設(shè)備改造與更新手段配電網(wǎng)更新改造和節(jié)電降耗一、合理設(shè)計(jì)選擇配電線路導(dǎo)線截面配電線路設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇導(dǎo)線截面。經(jīng)濟(jì)電流密度是根據(jù)節(jié)省投資、年運(yùn)行費(fèi)用及有色金屬消耗等因素綜

11、合考慮后制定的。導(dǎo)線載流量是電力線路計(jì)算傳輸容量的重要參數(shù)，它表示在允許使用溫度下，導(dǎo)線長(zhǎng)期連續(xù)可以通過(guò)的電流。導(dǎo)線載流量太高，導(dǎo)線發(fā)熱就嚴(yán)重，導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度損失加大，導(dǎo)線使用壽命會(huì)降低；導(dǎo)線載流量太小，導(dǎo)線資源得不到有效利用，造成資源的浪費(fèi)和運(yùn)營(yíng)成本提高。如何選擇導(dǎo)線和電纜截面：滿足工作電壓要求，還應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)期允許載流量、短路時(shí)熱穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度和允許電壓降幾項(xiàng)條件進(jìn)行計(jì)算，各項(xiàng)均能滿足的即為所選截面。經(jīng)濟(jì)電流密度按年最大負(fù)荷利用時(shí)間/h電纜 ：3000以內(nèi)的 鋁1.92A/mm 銅2.5A/mm, 30005000 鋁1.73A/mm 銅2.25A/mm, 5000以上 鋁1.

12、54A/mm 銅2.00A/mm,架空線路：3000以內(nèi)的 鋁1.65A/mm 銅3.00A/mm, 30005000 鋁1.15A/mm 銅2.50A/mm, 5000以上 鋁0.90A/mm 銅1.75A/mm, 高壓線路：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，再驗(yàn)算其發(fā)熱條件和允許電壓損耗及機(jī)械強(qiáng)度等要求。對(duì)電壓質(zhì)量要求較高的低壓照明等線路：先按允許電壓損耗條件選取截面，再驗(yàn)算其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)低壓動(dòng)力線路：因其負(fù)荷電流大，一般先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再驗(yàn)算其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度等要求。配電線路的優(yōu)化節(jié)能改造（一）采用架空絕緣配電線路采用絕緣導(dǎo)線架設(shè)的配電線路成為架空絕緣配電線路。其主要優(yōu)點(diǎn)有：（

13、1）提高線路安全供電的可靠性。采用絕緣導(dǎo)線的線路可以防止外部引起的相間短路，減少同桿架設(shè)線路作業(yè)時(shí)的停電次數(shù)，減少維修工作量，提高線路的配電利用率。據(jù)國(guó)外報(bào)道，法國(guó)的絕緣導(dǎo)線線路的事故率為裸導(dǎo)線線路事故率的1/6，日本為1/2.（2）有利于環(huán)境綠化，減少線路沿樹木的檢修量。（3）可簡(jiǎn)化線路桿塔結(jié)構(gòu)，減少維修工作量。（4）節(jié)約了架空線路所占的空間，便于架空線路在狹小通道內(nèi)穿越。（5）節(jié)約線路電能損失，降低電壓損失。特別是架空成束絕緣導(dǎo)線，由于其線間距離極小，線路電抗僅為普通裸導(dǎo)線電抗的1/3.（6）減少了線路腐蝕，延長(zhǎng)了線路使用壽命。（二）采用低壓分裂導(dǎo)線單芯導(dǎo)線經(jīng)聚氯乙烯絕緣層相互連接在一起使

14、之成為一體的絕緣電線，稱為分裂導(dǎo)線。他是一種單芯可分裂組合型防老化絕緣電線，是一種新型的低壓分裂導(dǎo)線，其斷面結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。與常規(guī)低壓導(dǎo)線相比，分裂導(dǎo)線具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）電抗減小。分裂導(dǎo)線電抗與常規(guī)導(dǎo)線相比單相電抗降低了79.3%，相當(dāng)于一條分裂導(dǎo)線供三相負(fù)荷時(shí)，電抗降低了64.3%；當(dāng)三條分裂導(dǎo)線供三相負(fù)荷時(shí)，每相電抗降低了27.5%。（2）電納增大。一條分裂導(dǎo)線供單相負(fù)荷時(shí)，其電納是常規(guī)線的10.94倍；供三相負(fù)荷時(shí)，電納是常規(guī)線的3.08倍；三條分裂導(dǎo)線供三相負(fù)荷時(shí)時(shí)常規(guī)線的1.36倍。（3）載流量增大。在相同截面下分裂導(dǎo)線的載流量比常規(guī)單根線載流量增大19%。（4）完全絕緣、安全

15、可靠。由于是完全絕緣，即使在電桿折斷時(shí)也能可靠地保障供電。（5）抗張強(qiáng)度增大。（6）通用性強(qiáng)。根據(jù)負(fù)荷電流的大小可分裂組合使用，即單相或三相接線方式。（7）施工簡(jiǎn)便。（8）避免漏電損失和竊電。（9）減少火災(zāi)危險(xiǎn)。（10）受環(huán)境影響小。隨著單芯可分裂組合型防老化絕緣電線在我國(guó)配電建設(shè)和改造中的實(shí)施，對(duì)低壓電網(wǎng)電壓合格率、供電電能質(zhì)量和線路絕緣水平的提高都將產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。（三）推廣應(yīng)用耐熱鋁合金線在高溫情況下（最高150），能夠傳輸電力的鋁合金線成為耐熱鋁合金線，簡(jiǎn)稱耐熱線。其最大特點(diǎn)是載流量大，且能在高于70時(shí)傳輸電力。耐熱線的載流量是同型號(hào)普通導(dǎo)線載流量的1.6倍左右。所以在滿足一定載流

16、量的條件下，采用耐熱線可以大大降低導(dǎo)線的截面和線號(hào)。（四）推廣節(jié)能金具一般電力線路上使用鐵磁材料制作的金具，如可鍛鑄鐵件的懸垂線夾、耐張線夾、防振錘線夾、并溝線夾等。目前生產(chǎn)和應(yīng)用的金具，結(jié)構(gòu)上由U形螺栓和線夾本體圍繞導(dǎo)體構(gòu)成了一閉合磁回路，磁阻很小。當(dāng)線夾內(nèi)的導(dǎo)線流經(jīng)交變電流時(shí)，在金具周圍即產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，鐵磁性物質(zhì)在交變磁場(chǎng)下會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗；同時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在金具內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于金具本身是導(dǎo)電材料，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下將產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流圍繞金具呈漩渦狀流動(dòng)，成為渦流。因?yàn)榻鹁卟牧嫌幸欢ǖ碾娮?，渦流在金具中同樣會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗，即渦流損耗。金具內(nèi)的磁滯損耗和渦流損耗加起

17、來(lái)便會(huì)構(gòu)成可觀地電能損失。線路金具數(shù)以十億計(jì)，因磁滯損耗和渦流損耗，每年造成巨大電能損失，白白地變成熱量散發(fā)到空中。同時(shí)因電能損失而產(chǎn)生的熱量使金具內(nèi)的導(dǎo)線溫度升高，該溫升直接影響到金具和導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，增大了導(dǎo)線的電阻，致使導(dǎo)線發(fā)熱量進(jìn)一步增大。3.2 配網(wǎng)無(wú)功平衡與無(wú)功補(bǔ)償手段10kV配電網(wǎng)絡(luò)普遍存在著供電質(zhì)量差、功率因數(shù)低、線損大的弊病。特別是農(nóng)村10kV配電網(wǎng)，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、負(fù)荷季節(jié)性強(qiáng)、配電變壓器負(fù)載率低，從而造成網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)變化頻繁，電網(wǎng)線損率居高不下。配電網(wǎng)所需要的大量無(wú)功功率靠主網(wǎng)輸送，加大了線路的電壓損耗和網(wǎng)絡(luò)損耗。在受電端加裝并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，并按電壓、功率因數(shù)情況

18、，自動(dòng)投切電容器組，控制無(wú)功潮流就地平衡，是提高配電網(wǎng)功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，降低線損的有效手段。本文著重從無(wú)功功率平衡的角度，分析無(wú)功對(duì)電壓和線損的影響，采取配電線路分散補(bǔ)償和配電變壓器隨器補(bǔ)償方式相結(jié)合，從而取得降損節(jié)能效果及綜合經(jīng)濟(jì)效益。1 無(wú)功功率平衡在電力系統(tǒng)中，無(wú)功功率同有功功率一樣必須保持平衡，負(fù)載所需要的感性無(wú)功功率jQL由電網(wǎng)中無(wú)功電源（發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、并聯(lián)電容器等）發(fā)出的容性無(wú)功功率-jQC來(lái)提供補(bǔ)償。無(wú)功功率平衡應(yīng)根據(jù)就地平衡的原則進(jìn)行就地補(bǔ)償，避免大量的無(wú)功功率作遠(yuǎn)距離傳輸。無(wú)功補(bǔ)償與無(wú)功平衡，對(duì)于電網(wǎng)電壓和線損尤為重要，關(guān)系到電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠運(yùn)行

19、。無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級(jí)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、同步投運(yùn)。2 無(wú)功對(duì)電壓和線損的影響2.1 無(wú)功對(duì)電壓的影響(1) 無(wú)功與電壓損耗的關(guān)系當(dāng)電網(wǎng)傳輸功率時(shí)，電流將在線路、變壓器阻抗上產(chǎn)生電壓損耗U。其關(guān)系式如下：U=（PR+QX）/UN （1）當(dāng)線路安裝無(wú)功補(bǔ)償容量為QC的并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置后，線路電壓損耗為U/=PR+(Q-QC)X/UN （2）并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行所引起的靜態(tài)電壓升高，即U-U/= QCX/UN （3）

20、式中 U-電壓損耗，V P-線路傳輸?shù)挠泄β?，kW Q-線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率，kvar QC-補(bǔ)償投入的電容器容量，kvar UN-線路額定電壓，kV R、X為線路電阻、電抗， 從上式中可見，無(wú)功功率的變化，將引起電壓降的變動(dòng)，由于安裝并聯(lián)電容器，就地平衡無(wú)功功率，限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)地減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。(2) 電壓調(diào)整10kV配電線路存在電壓過(guò)低或偏高問(wèn)題，其原因除了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理和導(dǎo)線過(guò)細(xì)外，主要是無(wú)功功率不足或過(guò)剩。系統(tǒng)的無(wú)功功率對(duì)電壓影響極大，無(wú)功功率不足，將引起電網(wǎng)電壓下降，而無(wú)功過(guò)剩將引起電網(wǎng)電壓偏高。無(wú)功功率平衡是維持及保證電網(wǎng)電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)

21、，必須采取有效的調(diào)壓措施，以提高電壓水平。合理調(diào)整變壓器分接頭，是提高電網(wǎng)電壓水平的一種調(diào)壓手段。但當(dāng)電網(wǎng)無(wú)功電源不足或過(guò)剩時(shí)，不能靠調(diào)整變壓器分接頭來(lái)使電壓符合要求，因?yàn)樗炔荒墚a(chǎn)生無(wú)功又不能吸收無(wú)功，只能改變系統(tǒng)中的無(wú)功潮流。要維持整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平，就必需有足夠的無(wú)功補(bǔ)償容量，實(shí)行無(wú)功分區(qū)分壓就地平衡，同時(shí)要求有足夠的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，在允許的電壓偏差范圍內(nèi)，采用調(diào)壓與補(bǔ)償電容器相結(jié)合的措施，實(shí)現(xiàn)高峰負(fù)荷時(shí)較高電壓運(yùn)行和低谷負(fù)荷時(shí)較低電壓運(yùn)行的逆調(diào)壓要求。2.2 無(wú)功對(duì)線損的影響在電網(wǎng)運(yùn)行中，因大量非線性負(fù)載的投運(yùn)，它們除要消耗有功功率外，還要消耗一定的無(wú)功功率，負(fù)荷電流通過(guò)線路、變壓器將會(huì)

22、產(chǎn)生功率和電能損耗。由電能損耗公式可知，當(dāng)線路或變壓器輸送的有功功率和電壓不變時(shí)，線損與負(fù)荷功率因數(shù)的平方成反比。功率因數(shù)越低，電網(wǎng)所需無(wú)功就越多，線損就越大。當(dāng)cos=0.7時(shí)，無(wú)功功率和有功功率在電網(wǎng)中產(chǎn)生的電能損耗基本相當(dāng)，即此時(shí)電網(wǎng)中線路和變壓器的損耗有一半是由無(wú)功功率引起的。提高功率因數(shù)，可使線損率降低。因此，在受電端安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，實(shí)行無(wú)功就地平衡，可減少負(fù)荷的無(wú)功功率損耗，使負(fù)荷電流減少，降低線路與變壓器的可變有功功率損耗，從而取得降低網(wǎng)絡(luò)線損的經(jīng)濟(jì)效益。綜上所述，無(wú)功功率分級(jí)補(bǔ)償就地平衡，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可減少電網(wǎng)中無(wú)功功率的傳輸，從而降低電網(wǎng)的電壓損耗和電能損耗。一般說(shuō)

23、來(lái)，35kV及以上電網(wǎng)，因輸電線路截面較大，等值串聯(lián)電抗X要比電阻R大得多，電網(wǎng)線路和變壓器的阻抗主要是感性電抗，XR。與系統(tǒng)中的有功損耗相比，無(wú)功損耗要大得多。10kV及以下配電網(wǎng)，一般電阻要比等值串聯(lián)電抗大得多，RX。所以，對(duì)35kV及以上電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓效果顯著，10kV配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)以降損節(jié)能作為主要目的，并兼顧改善電壓水平。3 無(wú)功補(bǔ)償方式 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕绞接形宸N：變電站補(bǔ)償、配電線路補(bǔ)償、隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償。（1）變電站補(bǔ)償：針對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功平衡，在變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償，補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等，主要目的是平衡電網(wǎng)的無(wú)功功率，改善電網(wǎng)的功

24、率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端變電所的母線電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無(wú)功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10kV母線上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是這種補(bǔ)償方式對(duì)10kV配電網(wǎng)的降損不起作用。（2）配電線路補(bǔ)償：線路無(wú)功補(bǔ)償即通過(guò)在線路桿塔上安裝電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。線路補(bǔ)償點(diǎn)不宜過(guò)多；控制方式應(yīng)從簡(jiǎn)，一般不采用分組投切控制；補(bǔ)償容量也不宜過(guò)大，避免出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象；保護(hù)也要從簡(jiǎn)，可采用熔斷器和避雷器作為過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)。線路補(bǔ)償方式主要提供線路和公用變壓器需要的無(wú)功，該種方式具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線路。缺點(diǎn)是存在適應(yīng)能力差，重載情

25、況下補(bǔ)償不足等問(wèn)題。（3）隨機(jī)補(bǔ)償：隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)同時(shí)投切的一種無(wú)功補(bǔ)償方式?？h級(jí)配電網(wǎng)中有很大一部分的無(wú)功功率消耗在電動(dòng)機(jī)上，因此，搞好電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償，使其無(wú)功就地平衡，既能減少配電線路的損耗，同時(shí)還可以提高電動(dòng)機(jī)的出力。隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償裝置投入；用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償裝置退出。更具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低的特點(diǎn)。適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主，可較好的限制配電網(wǎng)無(wú)功峰荷。年運(yùn)行小時(shí)數(shù)在1000h以上的電動(dòng)機(jī)采用隨機(jī)補(bǔ)償較其他補(bǔ)償方式更經(jīng)濟(jì)。（4）隨器補(bǔ)償：隨器補(bǔ)償是

26、指將低壓電容器通過(guò)低壓熔斷器接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。配電變壓器在輕載或空載時(shí)的無(wú)功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵(lì)磁無(wú)功，配電變壓器空載無(wú)功是農(nóng)網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷的主要部分.隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，能有效地補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功，限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功基荷，使該部分無(wú)功就地平衡，從而提高配電變壓器利用率，降低無(wú)功網(wǎng)損，提高用戶的功率因數(shù)，改善用戶的電壓質(zhì)量，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償最有效的手段之一。缺點(diǎn)是由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散，因此補(bǔ)償工作的投資比較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大。（5）跟蹤補(bǔ)償：是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在用

27、戶配電變壓器低壓側(cè)的補(bǔ)償方式。這種補(bǔ)償方式，部分相當(dāng)于隨器補(bǔ)償?shù)淖饔?，主要適用與100kVA及以上的專用配電變壓器用戶。跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可較好地跟蹤無(wú)功負(fù)荷的變化，運(yùn)行方式靈活，補(bǔ)償效果好，但是費(fèi)用高，且自動(dòng)投切裝置較隨機(jī)或隨器補(bǔ)償?shù)目刂票Ｗo(hù)裝置復(fù)雜，如有任一元件損壞，則可導(dǎo)致電容器不能投切。其主要適于大容量大負(fù)荷的配變。4 無(wú)功補(bǔ)償控制設(shè)備綜述（一）同步發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)唯一的有功電源，同時(shí)也是系統(tǒng)主要的無(wú)功電源，它的容量最大，調(diào)節(jié)也最方便。電力系統(tǒng)中所需的無(wú)功功率大部分來(lái)自同步發(fā)電機(jī)。當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓（即輸出端）大于電網(wǎng)電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出無(wú)功；當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓小于電網(wǎng)電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)吸收

28、無(wú)功；當(dāng)機(jī)端電壓等于電網(wǎng)電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功為0.在過(guò)勵(lì)磁條件下，同步發(fā)電機(jī)提供無(wú)功功率的能力能有效防止電力系統(tǒng)出現(xiàn)電壓失穩(wěn)的現(xiàn)象。在電網(wǎng)輕負(fù)荷時(shí)，利用發(fā)電機(jī)進(jìn)相吸收系統(tǒng)無(wú)功功率是解決輕負(fù)荷情況下出現(xiàn)高電壓的有效措施。（二）同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī)是沒有原動(dòng)機(jī)或機(jī)械負(fù)荷的同步發(fā)電機(jī)。它通過(guò)控制它的勵(lì)磁，可以用于發(fā)出或吸收無(wú)功功率。通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器，它可以自動(dòng)調(diào)節(jié)無(wú)功功率輸出以保證恒定的端電壓。同步調(diào)相機(jī)從電力系統(tǒng)吸收少部分有功功率以補(bǔ)償有功損耗。其初始成本和運(yùn)行費(fèi)用較高，維護(hù)工作量大，運(yùn)行環(huán)境較差（噪聲大），因此它無(wú)法與靜止無(wú)功補(bǔ)償器相抗衡。但同步調(diào)相機(jī)能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，同時(shí)在系統(tǒng)很弱的網(wǎng)絡(luò)中有比靜

29、止無(wú)功補(bǔ)償裝置更為優(yōu)越之處，即它能夠提供更為穩(wěn)定的電壓特性。同步調(diào)相機(jī)主要應(yīng)用于下列情況：（1）對(duì)于較弱的受端系統(tǒng)，在傳送大容量電力的超高壓長(zhǎng)距離線路的中途，裝設(shè)同步調(diào)相機(jī)做并聯(lián)補(bǔ)償，以提供動(dòng)態(tài)無(wú)功支持，是提高送電容量和穩(wěn)定水平的有效措施。（2）裝在弱受電端系統(tǒng)中，提供強(qiáng)大的短路電流以對(duì)受端電壓提供支持，提高接受遠(yuǎn)方大容量電源輸送電力的能力。（3）高壓直流輸電出現(xiàn)后，為了保證較弱的受電側(cè)能提供足夠的短路電流，也需要在交流受電側(cè)裝設(shè)足夠容量的同步調(diào)相機(jī)。（三）有載調(diào)壓變壓器帶可調(diào)分接頭的有載調(diào)壓變壓器時(shí)各電壓等級(jí)電壓的電力系統(tǒng)中控制電壓的重要手段，運(yùn)行于不同電壓等級(jí)的自耦變壓器或三繞組、兩繞組電

30、力變壓器，通常裝有有載調(diào)壓分接頭裝置，它們可自動(dòng)控制，也可手動(dòng)控制。調(diào)節(jié)主變壓器高壓側(cè)的分接頭，是為了調(diào)節(jié)低壓側(cè)的電壓，支持低一級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)的電容器組和線路充電，并減小低一級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。輸電系統(tǒng)中，電力變壓器的分接頭調(diào)節(jié)其延時(shí)要短些，以有利于負(fù)荷更快地恢復(fù)。由于分接頭改變，其高壓側(cè)電壓將有一定程度的下降，這將導(dǎo)致高壓電網(wǎng)的無(wú)功損耗增加。為防止這種情況發(fā)生，分接頭調(diào)節(jié)必須與投切輸電網(wǎng)并聯(lián)電容器或并聯(lián)電抗器相配合，以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的無(wú)功平衡和電壓合格。（四）并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器能夠提供無(wú)功功率和提升局部供配電網(wǎng)的電壓。其最大特點(diǎn)是價(jià)格便宜而且易于安裝維護(hù)。在用電負(fù)荷附近進(jìn)行并聯(lián)補(bǔ)償是廣泛采

31、用的手段。其主要目的是調(diào)節(jié)電壓和保持負(fù)荷穩(wěn)定。電容器通過(guò)提高負(fù)荷的功率因數(shù)可以有效地?cái)U(kuò)大其電壓穩(wěn)定極限。并聯(lián)電容器較多采用并聯(lián)在變配電所的母線上，而不是裝設(shè)在線路上。依靠開關(guān)來(lái)投切的并聯(lián)電容器組（MSC）常常安裝在負(fù)荷區(qū)的變電站中，或大型自耦變壓器的三次側(cè)，用來(lái)調(diào)節(jié)輸電線路的電壓。線路補(bǔ)償主要提供線路和公用變壓器需要的無(wú)功，工程問(wèn)題關(guān)鍵是選擇補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償容量。線路補(bǔ)償具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線路。線路補(bǔ)償一般采用固定補(bǔ)償，因此存在適應(yīng)能力差，重載情況下補(bǔ)償度不足等問(wèn)題。自動(dòng)投切線路補(bǔ)償目前還是需要進(jìn)一步研究和提高實(shí)用、可靠性課題。電抗器線路的分布

32、電容所產(chǎn)生的無(wú)功功率，與電壓的平方成正比，同時(shí)與線路的長(zhǎng)度成正比。因此，長(zhǎng)距離、高電壓等級(jí)的線路產(chǎn)生的充電功率不容忽視。（五）用戶終端分散補(bǔ)償用戶終端分散補(bǔ)償方式主要是對(duì)用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償。在10kV以下電網(wǎng)的無(wú)功消耗總量中，變壓器消耗占30%左右，低壓用電設(shè)備消耗占65%以上。由此可見，在低壓用電設(shè)備上實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償十分必要。從理論計(jì)算和實(shí)踐中證明，低壓設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效果最佳，綜合性能最強(qiáng)，是值得推廣的一種節(jié)能措施。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是消耗無(wú)功最多的低壓用電設(shè)備，故對(duì)油田抽油機(jī)、礦山提升機(jī)、港口卸船機(jī)等廠礦企業(yè)較大容量電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該實(shí)施就地?zé)o功補(bǔ)償，即隨機(jī)補(bǔ)償。與前三種補(bǔ)償方式相比，隨機(jī)補(bǔ)償更能體現(xiàn)以

33、下優(yōu)點(diǎn)：線損率可減少20%；（2）改善電壓質(zhì)量，減小電壓損失，進(jìn)而改善用電設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行條件。（3）釋放系統(tǒng)能量，提高線路供電能力。由于隨機(jī)補(bǔ)償?shù)耐顿Y大，確定補(bǔ)償容量需要進(jìn)行計(jì)算，以及管理體制、重視不夠和應(yīng)用不方便等原因，目前隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用情況和效果都不理想。因此，對(duì)隨機(jī)補(bǔ)償需加強(qiáng)宣傳力度，增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同用電設(shè)備的特點(diǎn)和需要，開發(fā)研制體積小、造價(jià)低、易安裝、免維護(hù)的智能型用電設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償裝置。靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置和靜止無(wú)功發(fā)生裝置基于電力電子半控器件無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）和基于電力電子全控器件的靜止無(wú)功發(fā)生裝置（SVG）具有動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償特性。與同步調(diào)相機(jī)一樣，它們既可以向系統(tǒng)輸出

34、無(wú)功功率，也可吸收系統(tǒng)的無(wú)功功率。( 電容器和可調(diào)電抗器組成，電容發(fā)出無(wú)功，電抗吸收無(wú)功，控制回路調(diào)節(jié)無(wú)功大小)調(diào)壓速度快，調(diào)壓平滑，有功功率損耗也比較小。由于他們由靜止開關(guān)元件構(gòu)成，所以運(yùn)行維護(hù)方便、可靠性較高。但這類設(shè)備價(jià)格普遍較高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較欠缺。5 無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償由于電網(wǎng)的線損主要是線路損耗與變壓器損耗，所以配電網(wǎng)的降損節(jié)能，也就是對(duì)電網(wǎng)中所有的電力線路和變壓器進(jìn)行優(yōu)化。無(wú)功優(yōu)化的目的是通過(guò)調(diào)整無(wú)功潮流的分布降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。結(jié)合城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)高壓綜合線損率降到10以下，低壓線損率降到12以下的目標(biāo)。5.1 配電線路分散

35、補(bǔ)償配電線路分散補(bǔ)償，是指把一定容量的高壓并聯(lián)電容器分散安裝在供電距離遠(yuǎn)、負(fù)荷重、功率因數(shù)低的10kV架空線路上，主要補(bǔ)償線路上感性電抗所消耗的無(wú)功功率和配電變壓器勵(lì)磁無(wú)功功率損耗，還可提高線路末端電壓。(1) 安裝位置及補(bǔ)償容量確定無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)符合無(wú)功就地平衡的原則，盡可能減少主干線上的無(wú)功電流為目標(biāo)。一般對(duì)于均勻分布無(wú)功負(fù)荷的配電線路，其補(bǔ)償容量和安裝位置按2n/(2n+1)(其中n為不小于1的整數(shù))規(guī)則，求得最優(yōu)補(bǔ)償方案?？紤]到無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行維護(hù)、補(bǔ)償效益及投資回收期限，因此，沿線的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)以安裝一處為適宜，最多不應(yīng)超過(guò)二處，可以直接連接于主干線上和較大的分支線上，

36、每個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)的容量不宜超過(guò)100150kvar。配電線路上無(wú)功補(bǔ)償容量應(yīng)適當(dāng)控制，并且在線路負(fù)荷低谷時(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償向系統(tǒng)倒送無(wú)功。負(fù)荷在線路上的分布狀況不同，安裝地點(diǎn)也不相同，具體位置應(yīng)根據(jù)負(fù)荷分布特點(diǎn)和容量的大小計(jì)算確定。(2) 補(bǔ)償后的電壓校驗(yàn)配電線路安裝補(bǔ)償電容器組后，會(huì)引起線路電壓降的變動(dòng)。在補(bǔ)償點(diǎn)選擇上，應(yīng)充分考慮到安裝地點(diǎn)的電壓不得超過(guò)電容器組額定電壓的1.1倍。因此，為保證供電安全可靠，有利于線損的降低，需根據(jù)公式（1）、（2）、（3），對(duì)補(bǔ)償前后的電壓進(jìn)行校驗(yàn)，避免在負(fù)荷低谷時(shí)功率因數(shù)超前或電壓偏移超過(guò)規(guī)定值。否則將因過(guò)補(bǔ)償造成無(wú)功倒送，反而使電壓損耗、線損增加；線路電壓升得

37、過(guò)高，增加電容器的介質(zhì)損耗而發(fā)熱，影響其使用壽命和出力。5.2 配電變壓器隨器補(bǔ)償配電變壓器隨器補(bǔ)償，是將低壓補(bǔ)償電容器直接安裝在配電變壓器低壓側(cè)，與配電變壓器同投同切，用以補(bǔ)償配電變壓器自身勵(lì)磁無(wú)功功率損耗和感性用電設(shè)備的無(wú)功功率損耗。對(duì)容量30kVA及以上的配電變壓器逐臺(tái)進(jìn)行就地補(bǔ)償，使無(wú)功得到就地平衡，從降損節(jié)能方面考慮是合理的。但目前，只在部分實(shí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的100kVA及以上工業(yè)用戶、少量城網(wǎng)公用變中安裝補(bǔ)償電容器，而大量的農(nóng)村綜合變基本上沒有進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，這就使補(bǔ)償電容器安裝容量不足，電網(wǎng)所需無(wú)功缺額大，造成了配電網(wǎng)功率因數(shù)低，無(wú)功損耗嚴(yán)重。無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量選擇，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷

38、水平按提高功率因數(shù)的要求合理配置。而無(wú)功補(bǔ)償容量是隨著負(fù)荷的變化而變化的，因此，配電變壓器隨器補(bǔ)償方式應(yīng)使用無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，自動(dòng)投切一部分電容器組，以達(dá)到最佳補(bǔ)償功率因數(shù)。對(duì)100kVA及以上的配電變壓器宜采用無(wú)功補(bǔ)償微機(jī)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)投切裝置，合理調(diào)整無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置功率因數(shù)的整定值，保證無(wú)功功率在低壓電網(wǎng)就地平衡；重負(fù)荷時(shí)提高功率因數(shù)到0.95以上，在輕負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得大于0.95。5.3 無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)注意事項(xiàng)（1） 線路分散補(bǔ)償電容器組容量在150kvar及以下時(shí)，可采用跌落式熔斷器作為控制和保護(hù)，其熔斷器的額定電流按電容器組額定電流的1.431.55倍選??；150kvar以上時(shí)應(yīng)采用柱上

39、斷路器或負(fù)荷開關(guān)自動(dòng)控制；（2） 為防止線路非全相運(yùn)行時(shí)，有可能發(fā)生鐵磁諧振引起過(guò)電壓或過(guò)電流，損壞電容器或變壓器，線路分散補(bǔ)償電容器組不應(yīng)與配電變壓器同臺(tái)架設(shè)并使用同一組跌落式熔斷器；（3） 補(bǔ)償電容器組中性點(diǎn)不應(yīng)直接接地，避免電容器某相貫穿性擊穿引起線路相間短路；(4) 在無(wú)功補(bǔ)償裝置的電容器回路上，宜裝設(shè)適當(dāng)參數(shù)的串聯(lián)電抗器或阻尼式限流器，避免電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配構(gòu)成諧振，可以起到抑制高次諧波電流的作用； （5） 無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)裝設(shè)氧化鋅避雷器過(guò)電壓保護(hù)裝置；(6） 無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)采用自動(dòng)投切裝置，防止過(guò)補(bǔ)償和電壓升高損壞電容器及其他設(shè)備；(7) 配電變壓器隨器補(bǔ)償采用桿架式安裝，

40、其補(bǔ)償裝置箱體底部離地面高度不小于1.2M。6 經(jīng)濟(jì)效益分析無(wú)功補(bǔ)償可減少配電線路和變壓器的電能損耗，降低線損獲得經(jīng)濟(jì)效益，但裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的投資能否在一定的年限內(nèi)以線損的減少予以回收，就要考慮無(wú)功補(bǔ)償效益問(wèn)題。3.3 調(diào)整配網(wǎng)結(jié)構(gòu)手段在滿足網(wǎng)絡(luò)約束條件和輻射狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下，遙控開關(guān)操作以調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變負(fù)荷的供電路徑。1)平衡負(fù)荷，消除過(guò)載，提高供電質(zhì)量2) 降低網(wǎng)損，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性3)發(fā)生故障時(shí)，隔離故障，縮小停電范圍，并在故障后迅速恢復(fù)供電。3.4配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段（一）通過(guò)配電網(wǎng)優(yōu)化布置實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（1）電源點(diǎn)設(shè)置的位置合理。（2）改善配電網(wǎng)布局和接線。配電網(wǎng)的供電半徑應(yīng)根

41、據(jù)負(fù)荷分布并按電壓降進(jìn)行核算，控制最長(zhǎng)供電距離。（3）調(diào)整迂回供電和近電遠(yuǎn)供的配電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和降低線損。（4）降低配電網(wǎng)導(dǎo)線的電流密度，凡線路電流密度超過(guò)部頒標(biāo)準(zhǔn)的都應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地采用換線或復(fù)線解決。（二）調(diào)整變壓器運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行當(dāng)配電線路的阻抗一定時(shí)，配電變壓器的負(fù)載損耗與空載損耗就與配電變壓器的經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行有密切關(guān)系。通過(guò)合理調(diào)整運(yùn)行方式，使配電變壓器運(yùn)行在最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)是降低配電網(wǎng)線損的有效途徑。1、農(nóng)村配電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)依據(jù)農(nóng)網(wǎng)季節(jié)性負(fù)荷變化大的特點(diǎn)，合理投切電容器，可以達(dá)到農(nóng)村配電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。要計(jì)算確定不同季節(jié)配電變

42、壓器的臨界負(fù)荷，采取優(yōu)化組合，調(diào)整變壓器組的經(jīng)濟(jì)投運(yùn)方式，達(dá)到降低線損、節(jié)約電能的目的。2、城鄉(xiāng)配電網(wǎng)變電站變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)依據(jù)配電網(wǎng)日負(fù)荷變化性的特點(diǎn)，即一般情況下白天用電負(fù)荷大、深夜用電負(fù)荷小，來(lái)計(jì)算確定每天不同時(shí)段配電變壓器的臨界負(fù)荷，調(diào)整變壓器組的經(jīng)濟(jì)投運(yùn)方式，合理投切變壓器臺(tái)數(shù)。3.5電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行手段一、變壓器在最佳負(fù)載系數(shù)下運(yùn)行時(shí)，實(shí)際負(fù)載僅為其額定容量的50左右，從建設(shè)投資來(lái)考慮并不理想，分析如下：1)變壓器運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)時(shí)，節(jié)電對(duì)損失容量投資的抵償年限(即投資全部收回年限)，據(jù)統(tǒng)計(jì)一般只需235年，最多也不會(huì)超過(guò)5年。2)從變壓器使用壽命考慮，變壓器的額定負(fù)載下長(zhǎng)期連續(xù)

43、運(yùn)行的自然壽命為20年，若過(guò)載時(shí)，繞組每升高68，壽命將減少一半，反之，若運(yùn)行在最佳負(fù)載系數(shù)或經(jīng)濟(jì)區(qū)，使用壽命可延長(zhǎng)。3)供電部門強(qiáng)調(diào)變壓器負(fù)載系數(shù)應(yīng)在70一80，用戶根據(jù)生產(chǎn)需求并加一定的容量向供電部門申請(qǐng)用電容量，故實(shí)際運(yùn)行負(fù)載系數(shù)比供電部門要求低，即接近最佳負(fù)載系數(shù)。4)無(wú)功功率的補(bǔ)償。企業(yè)用電設(shè)備絕大多數(shù)是感性負(fù)載，因此，除消耗有功功率外，還要消耗一定的無(wú)功功率，對(duì)無(wú)功功率通常利用人工補(bǔ)償以達(dá)到降低損耗提高電壓，增大變壓器輸出能力，減少設(shè)備投資費(fèi)用的目的。通過(guò)運(yùn)行的實(shí)踐表明，一般功率因數(shù)保持在09095之間為佳，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，補(bǔ)償電容量也跟著變化，才能保持最佳的功率因數(shù)，取得較好的節(jié)電

44、效果。二、提高變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平對(duì)于35kV及以上電網(wǎng)，在一個(gè)變電站內(nèi)裝設(shè)有n(n>=2)臺(tái)容量及型號(hào)相同的變壓器，總負(fù)荷功率為S，且n臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，則n臺(tái)主變壓器的總損耗為：P0主變空載損耗（kW）Pk主變短路損耗（kW）Sn主變額定容量（kVA）由上式，變電站主變的鐵損與主變臺(tái)數(shù)成正比，銅損與主變臺(tái)數(shù)成反比。當(dāng)變壓器輕載運(yùn)行時(shí)鐵損占的比例大于50%時(shí)，應(yīng)減少變壓器臺(tái)數(shù)，才能降低變電站內(nèi)變壓器總損耗。當(dāng)n臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的總損耗與n-1臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的總損耗相等時(shí)，則變電站的總負(fù)荷功率為臨界功率，臨界功率Scr可由下式算出：當(dāng)負(fù)荷小于該臨界功率時(shí)，可減少變壓器運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷

45、大于該臨界功率時(shí)，可增加變壓器運(yùn)行。對(duì)于單變壓器，臨界功率約為變壓器額定容量的70%左右，對(duì)于兩變壓器，臨界功率約為總額定容量的60%左右。3.6管理手段1.降低損耗的技術(shù)措施1)合理調(diào)整運(yùn)行電壓。通過(guò)調(diào)整變壓器分接頭、在母線上投切電力電容器等手段，在保證電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上適度地調(diào)整運(yùn)行電壓。因?yàn)橛泄p耗與電壓的平方成正比關(guān)系，所以合理調(diào)整運(yùn)行電壓可以達(dá)到降損節(jié)電效果。 2）合理使用變壓器。配電變壓器的損耗是配電網(wǎng)損耗的主要組成部分。因此，降低配電變壓器的損耗對(duì)于降低整個(gè)配電網(wǎng)的損耗效果非常明顯。方法主要有：使用低損耗的新型變壓器、合理配置配電變壓器容量等。 3）平衡三相負(fù)荷。如果三相負(fù)荷不平衡，會(huì)增加線路、配電變壓器的損耗。 4）合理裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，優(yōu)化電網(wǎng)無(wú)功分配，提高功率因數(shù)。 5）合理選擇導(dǎo)線截面。線路的能量損耗同電阻成正比，增大導(dǎo)線截面可以減少能量損耗。 6)加強(qiáng)線路維護(hù)，防止泄漏電。主要是定期巡查線路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理線路泄漏和接頭過(guò)熱事故，可以減少因接頭電阻過(guò)大而引起的損失，及時(shí)更換不合格的絕緣