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浅谈低压无功补偿装置在配电网中的应用

2018-08-06时志华

魅力中国 2018年10期
关键词:无功补偿装置

时志华

摘要:本文主要分析低压配电网无功补偿重要意义及低压电网中的无功补偿方法,并对低压电网中的无功补偿装置的选择与低压电网中的无功补偿装置的应用进行分析。

关键词:低压配网;无功补偿;装置

功率在1kv以下的配电网,称为低压配电网,对系统的无功率进行补偿的成套装置称为低压无功补偿装置。纵观我国电网现状,虽然已初具规模,但其管理模式和技术仍有待提高,一些地方在电压和无功方面的管理仍不够完善。这就导致了配电网电压不稳定、波动起伏大、线损问题突出等情况,因而,低压无功补偿装置在配电网中的应用,成为我国城乡电网发展的必然趋势。如何科学合理选择补偿装置,使配电网中的线损消耗降到最低,确保电力供应的稳定,保障供电质量成为现代供电企业必须解决的问题。

一、低压电网中的无功补偿的重要意义

低压电网中的无功补偿能够提高电网的电压稳定性,从而提高电压质量,有效降低电力传输过程中的功率损耗和电能损耗,提高供配电设备的供电能力,因此,工矿企业内部供配电系统需安装无功补偿装置。通过无功补偿,不但可以提高低压电网的电压质量和配电设备的利用率,还可以为企业的节能低碳作出贡献。企业的功率因数直接关系到企业的电价,企业若想降低电力费用,不但要在电力设备的节能保养上下功夫,还要提高企业用电的功率因数,而无功补偿正是企业提高功率因数,实现节能低碳的有效手段之一。另外,无功补偿有利于降低电力系统的能耗。因此,低压电网中的无功无论是对低压电网还是对于用电企业和供电企业都具有十分重要的意义。

二、无功补偿方式

(一)变电站补偿

针对电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等,主要目的是平衡电网的无功功率,改善电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电压,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿装置一般集中接在变电站10kV 母线上,因此具有管理容易、维护方便等优点,缺点是这种补偿方式对10kV配电网的降损不起作用。

(二)配电线路补偿

线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。线路补偿点不宜过多;控制方式应从简,一般不采用分组投切控制;补偿容量也不宜过大,避免出现过补偿现象;保护也要从简,可采用熔断器和避雷器作为过流和过压保护。线路补偿方式主要提供线路和公用变压器需要的无功,该种方式具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点,适用于功率因数低、负荷重的长线路。缺点是存在适应能力差,重载情况下补偿不足等问题。

(三)随机补偿

随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电动机同时投切的一种无功补偿方式。县级配电网中有很大一部分的无功功率消耗在电动机上,因此,搞好电动机的无功补偿,使其无功就地平衡,既能减少配电线路的损耗,同时还可以提高电动机的出力。

(四)随器补偿

随器补偿是指将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。随器补偿的优点是接线简单,维护管理方便,能有效地补偿配电变压器空载无功,限制农网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配电变压器利用率,降低无功网损,提高用户的功率因数,改善用户的电压质量,具有较高的经济性,是目前无功补偿最有效的手段之一。缺点是由于配电变压器的数量多、安装地点分散,因此补偿工作的投资比较大,运行维护工作量大。

(五)跟踪补偿

是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在用户配电变压器低压侧的补偿方式。这种补偿方式,部分相当于随器补偿的作用,主要适用与100kVA及以上的专用配电变压器用户。跟踪补偿的优点是可较好地跟踪无功负荷的变化,运行方式灵活,补偿效果好,但是费用高,且自动投切装置较随机或随器补偿的控制保护装置复杂,如有任一元件损坏,则可导致电容器不能投切。其主要适于大容量大负荷的配变。

三、低压电网中的无功补偿装置的应用

低压电网中的无功补偿装置能够有效的实施无功补偿,是低压电网中的无功补偿的主要手段,能够提高无功功率因数,降低损耗,稳定电压,因此,在电网中应用无功补偿装置是最为有效的选择。在实际应用中,根据不同情况安装不同的补偿装置,在选择随机补偿方法时,就要用到就地无功补偿装置,实现最方便的无功自动补偿。而对于需要在多条线路节点上实现自动投切要求,并减少变压器无功负载时,就要应用集中无功补偿装置。目前在农网中应用的还有静止无功发生器,这些无功装置的应用,大大提高了低压电网的性能。总之,由于配电网负荷、场合的复杂性,虽然装置容量小、电压低,却有很多值得认真分析和思考的问题。特别是台变补偿在户外,使用环境差,工程上应给予足够的重视。

四、总结

我国电网规模不断壮大,但电网管理技术仍有待提高,管理模式仍有待改善,电压波动大,不稳定、线路损耗等问题依然突出。要改变当前我国的用电情况,使全国范围内的用电达到好的利用率及节能效果,须按照无功补偿装置。低压无功补偿装置的应用,不仅提高了系统的功率系数,使用电过程中的功率损耗大大降低,还保障了用户用电的稳定电压,保证用户不会因为用电人数增加而致使电压太低或是用电人数少时出现电压过高的现象。

参考文献:

[1]贾成荣.新一代智能型低压无功补偿装置为配网系统带来的变革——基于FST系列智能型积木式低压无功补偿装置的应用及效果分析[J].科技信息,2011,(26):290-291

[2]劉甲庆,张皓,章健.中压配电网计及动态无功补偿装置的理论线损计算[J].电力系统保护与控制,2010,38(06):92-95+140

[3]王培波.从节能角度谈低压无功补偿装置应注意的问题[J].电力电容器与无功补偿,2010,31(02):18-20+35

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