淺析配網(wǎng)低壓無功補(bǔ)償

1、淺析配網(wǎng)低壓無功補(bǔ)償            摘要：淺談配網(wǎng)低壓無功補(bǔ)償:1無功補(bǔ)償?shù)幕驹?2無功的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償;3無功補(bǔ)償方式;4無功補(bǔ)償裝置的安裝. 關(guān)鍵詞：配網(wǎng) 低壓 無功 補(bǔ)償 1無功補(bǔ)償?shù)幕驹?無論是工業(yè)負(fù)荷還是民用負(fù)荷，大多數(shù)均為感性。所有電感負(fù)載均需要補(bǔ)償大量的無功功率，提供這些無功功率有兩條途徑：一是輸電系統(tǒng)提供；二是補(bǔ)償電容器提供。如果由輸電系統(tǒng)提供，則設(shè)計(jì)輸電系統(tǒng)時(shí)，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率。由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的

2、增加，降低系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。而由補(bǔ)償電容器就地提供無功功率，就可以避免由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率，從而降低無功損耗，提高系統(tǒng)的傳輸功率。 式中I-視在電流 Ip-有功電流 Ic-電容電流 因?yàn)樵诘蛪簜?cè)裝設(shè)了電容器補(bǔ)償無功電流，即無功電流由電容器提供，所以在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，只考慮有功電流即可，大大節(jié)省變壓器及輸電線路的投資。對于已有的電網(wǎng)，也能夠提高電網(wǎng)的出力。 2.1減少輸電線路及變壓器的損耗 Pn=3I2·R =3I2p·R+3I2q·R 式中Pn-有功功率損失 R-每項(xiàng)輸電線路的電阻(含輸電線路及變壓器) 輸電線路電阻R=KL/A 式中K-電阻系數(shù) A-導(dǎo)線截面積

3、L-導(dǎo)線長度，m 變壓器電阻R=YkU2/Sn 式中Yk-變壓器短路阻抗， U-系統(tǒng)電壓，V Sn-變壓器額定容量，kVA 2.2增加變壓器及輸電線路的利用率 所增加的利用率為： (P2-P1)/P1=(cos1-cos2)-1×100% 式中cos1-改善前的功率因數(shù) cos2-改善后的功率因數(shù) 2.3提高系統(tǒng)的端電壓減少系統(tǒng)的電壓降 du(%)=Qc/Sn×Xk(%) 式中du(%)-電壓提高百分比 Qc-補(bǔ)償電容器的容量，kvar Sn-變壓器容量，kVA Xk(%)-變壓器阻抗百分比     3無功補(bǔ)償方式 理論上而言，無功補(bǔ)

4、償最好的方式是在哪里需要的無功，就在哪里補(bǔ)償，整個(gè)系統(tǒng)將沒有無功電流的流動(dòng)。但在實(shí)際電網(wǎng)當(dāng)中這是不可能做到的。因?yàn)闊o論是變壓器、輸電線路還是各種負(fù)載，均會(huì)需要無功。所以實(shí)際電網(wǎng)當(dāng)中就補(bǔ)償裝置的安裝位置而言有如下幾種補(bǔ)償方式：變電所集中補(bǔ)償；配電線路分散補(bǔ)償；負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償；用戶負(fù)荷的就地補(bǔ)償。 對于低壓配網(wǎng)無功補(bǔ)償，通常采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側(cè))利用自動(dòng)功率因數(shù)調(diào)整裝置，隨著負(fù)荷的變化，自動(dòng)地投入或切除電容器的部分或全部容量。 3.1補(bǔ)償容量的確定 考慮到動(dòng)力類負(fù)荷，估計(jì)配變的功率因數(shù)在0.75左右，設(shè)計(jì)在滿負(fù)荷狀態(tài)下功率因數(shù)提高到0.90。 假設(shè)配變?nèi)萘繛镾，補(bǔ)

5、償前有功功率、無功功率和功率因數(shù)角分別為P1、Q1、和1，補(bǔ)償后有功功率、無功功率和功率因數(shù)角分別為P2、Q2和2，Qb為需補(bǔ)償?shù)娜萘俊?由此可得出應(yīng)補(bǔ)償?shù)娜萘繛椋?Qb=Q1-Q2 =S×sin1-S×sin2 =S×(0.661-0.436) =0.225S 補(bǔ)償百分比為：%=Qb/S×100%=22.5% 根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以得出，補(bǔ)償容量一般為變壓器額定容量的20%30%。 3.2補(bǔ)償方式的選擇 補(bǔ)償方式分為三相共補(bǔ)、分相補(bǔ)償和混合補(bǔ)償(即共補(bǔ)加分補(bǔ))，一般而言當(dāng)需要補(bǔ)償?shù)娜萘砍^60kvar時(shí)，采用混合補(bǔ)償是比較合適的，即可照顧到三相之間的不

6、平衡，與分相補(bǔ)償?shù)男Ч耆嗤挚梢越档统杀尽?3.3補(bǔ)償級數(shù)的選擇 補(bǔ)償級數(shù)(即補(bǔ)償電容器的分組數(shù)量)越多，補(bǔ)償?shù)木仍礁?，但隨著補(bǔ)償級數(shù)的增加，裝置的成本會(huì)大幅度提高，而且箱殼的體積也會(huì)增大。綜合考慮補(bǔ)償精度、成本、箱體體積等因素，我們建議采用11級非常容量補(bǔ)償，前9級為等容量以滿足基本補(bǔ)償，后2級為小容量以提高補(bǔ)償精度。以1臺180kvar的補(bǔ)償裝置為例：前9級為每級18kvar，9×18=162kvar；后2級為每級9kvar；9×2=18kvar，合計(jì)180kvar。 3.4投切控制方式的選擇 為了盡可能地減小裝置的體積，簡化結(jié)構(gòu)，提高裝置的可靠性，即將電容器按一定容量比進(jìn)行分組，通過控制器的軟件對這些電容器組進(jìn)行排列組合投切。 3.5控制目標(biāo)的選擇 通常的控制目標(biāo)為：功率因數(shù)、無功功率、無功電流、電壓。根據(jù)具體情況，以挖掘配變的容量為主要目的，所以電壓不應(yīng)該成為控制目標(biāo)。以功率因數(shù)為檢測量，缺點(diǎn)是輕載時(shí)容易產(chǎn)生投切振蕩，重載時(shí)補(bǔ)償不充分；以無功功率為檢測量，則檢測量和控制目標(biāo)量相同，檢測精度低。所以應(yīng)采用無功電流為檢測量，無功功率為控制目標(biāo)。 4無功補(bǔ)償裝置的安裝