增加配網(wǎng)無功補償 改善低電壓

1、 增加配網(wǎng)無功補償 改善低電壓金 哲1,崔 征1,王有可2農(nóng)網(wǎng)一般供電線路半徑較長,供電變壓器容量較小,供電線路的線徑較細,無功補償設備少,線路電壓損失較大,加之“家電下鄉(xiāng)”政策的落實,農(nóng)村用電不斷攀升,用電負荷大幅增長,線路末端電壓低的情況越發(fā)嚴重。農(nóng)網(wǎng)用電負荷季節(jié)性、時間性強,峰谷差大。農(nóng)閑季節(jié),白天用電負荷小,晚間負荷大;農(nóng)忙季節(jié),白天負荷大;采用固定無功補償裝置會造成電壓時高時低,不穩(wěn)定。因此,農(nóng)網(wǎng)存在并急需解決線路的末端的電壓較低且不穩(wěn)定問題。1 項目研究內(nèi)容及解決方案1.1 研究內(nèi)容及工作思路以改善農(nóng)村低壓客戶端電壓質(zhì)量為重點,根據(jù)農(nóng)網(wǎng)實際狀況,采取中壓和低壓協(xié)調(diào)補償?shù)姆绞?提高電

2、網(wǎng)無功補償能力,優(yōu)化電壓無功,改善電壓質(zhì)量,解決“低電壓”問題。建立無功優(yōu)化技術(shù)綜合補償網(wǎng)絡,對遼陽電網(wǎng)進行分析,以提高線路末端電壓為目標,對10 kV 線路、配電變壓器低壓側(cè)進行優(yōu)化補償,綜合解決農(nóng)網(wǎng)末端電壓低及電壓不穩(wěn)定的問題。確定無功補償安裝位置及容量,并完成設備安裝,解決遼陽縣末端電壓低及電壓不穩(wěn)定的問題。1.2 解決方案無功功率過少使系統(tǒng)電壓降低,線路中無功電流越大,造成的系統(tǒng)電壓降落也越大,末端電壓也就越低。采取對10 kV 線路、配電變壓器低壓側(cè)進行優(yōu)化補償?shù)姆绞?可減小線路中無功功率,減小線路電壓的損失,保證末端電壓保持在合格基礎上。圖1為系統(tǒng)無功補償方式的配置圖。在10 kV

3、 線路上安裝線路高壓無功自動補償裝置;在每臺配電變壓器低壓側(cè)安裝臺區(qū)低壓無功自動補償裝置。為了解決農(nóng)網(wǎng)負荷波動大的問題,線路高壓無功補償裝置和臺區(qū)低壓無功補償裝置,均采用分組自動投切補償裝置。無功補償控制器具有電壓時間控制、功率因數(shù)控制和電壓無功控制三種控制方式。電壓時間控制:首先,按整定的時間劃分投切時段,當時間處于投時段時,再按電壓控制,即當系統(tǒng)電壓低于設定的電壓投入門限時投入電容器,當系統(tǒng)電壓大于設定的電壓切除門限時,切除電容器。功率因數(shù)控制:功率因數(shù)低于功率因數(shù)下限定值時,投入電容器,功率因數(shù)高于上限定值時,切除電容器。電壓無功控制:此方式首先為電壓優(yōu)先原則,系統(tǒng)電壓低于設定的電壓投入

4、門限時投入電容器,系統(tǒng)電壓高于切除門限時切除電容器,若系統(tǒng)電壓在兩者之間時,以無功作為投切判據(jù),當無功量小于無功下限時,電容器投入,當系統(tǒng)無功量高于無功上限時,切除電容器,當系統(tǒng)無功在無功上限與無功下限之間時,裝置不動作。為了滿足公司對無功補償設備的監(jiān)測與低電壓治理,所有無功補償裝置均具有數(shù)據(jù)上傳功能。多級容量補償既可解決由于無功過多造成末端電壓低的問題,也能解決農(nóng)網(wǎng)負荷波動大而造成電壓不穩(wěn)定的問題。遼陽縣電壓過低主要發(fā)生在農(nóng)忙負荷高峰期和每天晚上用電高峰期。對穆家小張等變電站供電的線路及所屬臺區(qū)電壓和無功進行測試分析。以穆家變電站穆古線為例,穆古線主干線路長6.65 km ,未安裝線路無功補

5、償裝置,末端電壓較低。圖2為2010年8月10日,穆古線末端潘家三組臺區(qū)配 時間/h(1. 遼寧省電力有限公司,遼寧 沈陽 110006;2. 北京水木源電氣有限公司,北京 海淀 100192 2010年第03期 總第286期變低壓側(cè)電壓隨時間變化曲線。從圖2中可以看出,潘家三組臺區(qū)低壓側(cè)電壓在190225 V之間波動,每天中午和晚上電壓偏低,最低達到190 V。其他臺區(qū)也有和潘家三組臺區(qū)低壓側(cè)電壓偏低類似的情況。綜上所述,遼陽縣由于線路半徑長,缺少無功補償設備等原因,確實存在末端電壓過低的情況。選擇功率因數(shù)低的線路,增加線路高壓無功自動補償,并在線路末端臺區(qū)配變低壓側(cè)增加低壓無功自動補償裝置

6、,通過中壓和低壓無功優(yōu)化補償,提高線路末端電壓,解決臺區(qū)末端用戶低電壓問題。2 項目實施情況在穆古線、隆南線等9條線路上安裝10 kV高壓線路無功自動補償裝置,共計2700 kvar,在潘家三組、郭家一組等30個“低電壓”治理試點臺區(qū)安裝低壓無功自動跟蹤補償裝置,總計1300 kvar。仍以穆家變電站穆古線末端潘家三組臺區(qū)為例,在距穆家變電所2/3距離#58線桿處增加一套3000 kvar,10 kV線路高壓無功自動補償裝置,如圖3所示。在潘家三組臺區(qū)80 kVA配變低壓側(cè)增加一套24 kvar低壓無功自動跟蹤補償裝置,如圖4所示。圖5為2010年8月10日和2010年11月20日潘家三組40

7、 kVA配電變壓器低壓側(cè)母線電壓分布曲線。從圖5中可以看出,補償后潘家三組配電變壓器低壓側(cè)每天電壓在213229 V之間波動,電壓明顯提高且波動小。3 應用效果分析結(jié)果表明,增加無功補償設備后,電網(wǎng)電壓穩(wěn)定,設備利用率得到提高,可降低線損率,并有效提高線路末端電壓,所有試點臺區(qū)低電壓情況都得到了顯著改善。另一段采用分組自動投切無功補償裝置,根據(jù)負荷變化提供不同的無功補償量,在全天各個時段,末端電壓均符合電壓質(zhì)量要求,達到預期研究目標。4 結(jié)論無功優(yōu)化補償建設研究項目,是基于遼陽縣電網(wǎng)無功實際狀況,采取線路與低壓臺區(qū)無功自動優(yōu)化補償,提高電壓質(zhì)量的一項技術(shù)措施,是配電網(wǎng)和低壓臺區(qū)無 功補償?shù)囊环N

8、實用模式。 (責任編輯:劉艷濤圖3 穆古線10 kV線路高壓無功補償裝置圖4 潘家三組臺區(qū)低壓無功補償裝置時間/h圖5 補償前后潘家三組配變低壓側(cè)電壓-時間曲線春節(jié)期間跨區(qū)電網(wǎng)工程建設如火如荼春節(jié)長假期間,國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一部署,全面落實跨區(qū)電網(wǎng)工程建設各項工作,節(jié)前對各項工作進行了全面安排,節(jié)日期間組織建設管理等單位加強在建項目管理,深入加班現(xiàn)場及時協(xié)調(diào)解決問題,跨區(qū)電網(wǎng)在建工程建設進展順利,未發(fā)生各類安全、質(zhì)量事故。節(jié)日期間,跨區(qū)電網(wǎng)重點工程建設如火如荼。青藏聯(lián)網(wǎng)工程拉薩換流站全面進行土建施工,寧東-山東直流輸電示范工程銀川東換流站緊張而有序地組織換流變運輸和安裝調(diào)試工作,三滬II回直流工程荊門換流站進行油浸式平波電抗器安裝工作。三站共計投入加班人數(shù)700余人。各個在建工