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变电站无功补偿配置及电站安全运行探析

2018-12-08蒋红元贾亮云南锡业股份有限公司老厂分公司

新商务周刊 2018年5期
关键词:功率因数馈线损耗

文/蒋红元 贾亮,云南锡业股份有限公司老厂分公司

1 电力系统的无功补偿的意义

从近几年来的发展形势上看,人们与电力系统的关系变得更加密切,这给如何合理科学用电提出了挑战,导致现如今用电方面出现一些问题。实现无功功率补偿可以降低电网实在功率的负荷,减少线路中的无功损耗,校正电网功率因数,提高线路线缆绝缘等级。补偿无功功率还可以提高电力网络中电能的稳定运输,延长了电力系统中电力设施设备和负载的使用寿命。无功功率的出现,将人们的用电水平带入到了一个新的台阶,标志着用电系统取得了重大的突破。通过对无功功率的使用,改变了从前用电系统不平衡的局面,而且无功功率补偿可以把一些不平衡的系统纠正过来,为工业用电和人们生活用电保驾护航。

2 无功补偿装置与方式

无功损耗主要由三部分组成:变压器无功损耗、线路无功损耗以及负荷的无功损耗。

2.1 无功补偿配置

无功补偿装置分为主变无功补偿装置和配变无功补偿装置,并联电容器组主要是产生无功,用于平衡系统中的无功缺额,实现无功就地平衡,尽量避免远距离传输。通常分为分散式(构架式)和密集型(集合式)两种。并联电容器组的接线:分为三角形、星形,又有双三角形和双星形之分;星形接线:中性点接地、中性点不接地。低压电网无功补偿,用于提高低压电网功率因数、降低压低线路损耗、提升电能质量。补偿方式:分相补偿、三相补偿、分相+三相混合补偿。

2.2 无功补偿方式

现阶段无功补偿方式主要4种:变电站集中补偿、低压集中补偿、杆上补偿以及用户终端分散补偿等。

2.2 .1变电站集中补偿

变电站集中补偿是指在变电站的10kv母线侧进行的补偿,补偿装置包括并联电容器和并联电抗器。变电站集中补偿的主要目的是补偿主变的无功损耗,改善功率因数和电压水平。

2.2 .2配变低压集中补偿

配变低压集中补偿是目前中压配电网普遍采用的补偿方式,在配变380V侧进行集中补偿,补偿装置主要采用并联电容器。低压集中补偿的目的是补偿10kv线路和配变的无功损耗,实现无功的就地平衡,提高配变功率因数,对配网降损也有一定作用。

2.2 .3线路杆上补偿

线路杆上补偿是指在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿,主要补偿线路无功损耗和公用配变的空载励磁损耗部分。杆上补偿多采用长期固定补偿,对负荷的适应能力较差;且维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制。

2.2 .4用户终端分散补偿

用户终端分散补偿是针对用户自然功率因数偏低进行的补偿。可以根据用户设备的无功功率需求控制投切,不会倒送无功,安装和配置方便灵活,一般用于专用配变供的工业负荷用户。

3 无功补偿配置优化原则

在主变进线首端功率因数和用户功率因数确定时,需要补偿的无功可以看作是一定的,差别只是在补偿位置的问题,而不是量的问题。无功补偿配置需要遵循一定的原则

3.1 设定装设无功补偿设备配变的最小容量

只有配变容量比较大、配变供电量比较大时,装设无功补偿装置才能有降损空间。相反,配变容量很小、供电量也小、有功损耗也非常小时,即使装设了无功补偿装置,其降化的无功网损也会非常小,不足以抵消无功补偿装置的固定成本,投资无法回收。

3.2 无功就地平衡、分级协调

无功补偿配置应从整体上考虑无功补偿装置配置的协调关系,主要考虑各电压等级变电站、10Kv及以下配电网、用户侧等。通过对我国三个地区电网无功配置情况的调查显示,这三个地区容性无功补偿度均较高,功率因数分别为0.84、0.89和0.91,主要由于各个地方不容性无功配置水平差异较大,导致功率因数差异较大。低压网无功就地平衡,能够避免中压网甚至高压网为低压无功负荷提供无功补偿,避免大量跨越电压等级流动,导致网损增加。

3.3 划分好无功管辖“地界”

无功补偿应坚持就地平衡、分级协调的原则。“就地”首先要划分“地界”。一旦确定了无功补偿的“地界”,就确定了无功补偿的位置和每个位置上无功补偿设备的管辖范围,这样,才能做到分级管理、各司其职。低压网的“地界”比较好理解,是指配变台区的低压部分,补偿位置在配变低压侧;中压网的“地界”的范围有大有小,如10kv母线及以下馈线、单条馈线或馈线中的某一段。如果"地界"确定在10kv母线及下馈线,无功补偿就集中在变电站10kv母线侧,否则,在中压馈线上还应该加装线路无功补偿。

3.4 加强变电系统的安全管理

要想使变电系统平稳、高效的运行,就要加强对变电系统的安全管理。首先,要对变电站实际运转情况有所了解,制定的安全管理制度要具有科学性、实用性,使安全管理制度的内容落实到工作中的每个环节中去,使变电站工作的开展有制度可依。

4 结束语

综上所述,随着科学和网络技术的不断发展,保障电力系统的稳定显得尤为重要,影响着国家的发展和人民的安全。变电站无功补偿容量的配置,维护变电站的运行水平,有效降低运行时的损耗,保障变电站供配电的有效性和稳定性。无功优化是实现电力系统安全、经济运行的重要途径。无功功率补偿把工业用电和人们生活用电带入新时代。

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