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配电网无功补偿原理及原则概述

热度 1已有 440 次阅读2015-4-8 11:54

随着我国配电网自动化的不断发展,对配电网无功平衡提出了更高的要求。无功电源如同有功电源一样,是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。无功功率和有功功率一样也是输配电网中不可缺少的组成部分,无功功率对供电系统的正常运行是十分重要的。功率因数过低,电气设备将得不到充分利用、电力网络的传输能力也会下降、损耗增加、系统电压下降还会导致设备损坏。可见,解决好网络补偿问题,对网络降损节能有着极为重要的意义。

 

无功功率同有功功率一样必须保持平衡,负载所需要的感性无功必须要由电网中装设的无功电源(发电机、调相机、静止无功补偿器、并联电容器等)发出的容性无功来提供补偿。降低电力线路无功功率的有效途径就是人工无功补偿以提高线路功率因数,所谓无功补偿,是指在电网中安装并联电容器、同步调相机等设备,以向感性负荷设备提供无功功率,从而减少由输电线路输送的无功功率。在长距离输电线路中选择合适地点装设无功动态补偿装置,可以改善电网稳定性能、提高输电能力。

 

比较常用的方法就是并联电容器进行无功补偿。在输电线路上装设并联电容器进行无功补偿不但可以补偿线路损耗,而且能够给线路提供无功电源。电力系统中网络元件及负荷的阻抗主要是电感性的,如:变压器、输电线、异步电动机以及大多数家用电器,这些负荷的自然功率因数约为0.6~0.8,正是由于电网中存在如此大量的感性负载,所以就需要提供足够的无功功率。而由电源提供的无功功率是有限的,因此必须采取无功补偿措施。如果不经过无功补偿而直接接入电网,这些无功功率都将由发电机提供并且要经过长距离的输电线路传送,这势必会增加电网负载、电压降和线路损耗,显然是不合理、不经济、也是不可能的。而最合理、最有效的方法就是在需要消耗无功的地方或附近就地产生无功,具体措施就是在需要无功的地方的就近适当位置安装所需容量的电容器。并联电容器是电力系统中常用的一种无功补偿的装置。本文研究的控制系统就是采用的投切并联电容器作为无功补偿的手段。无功补偿原则和方式

 

(1)无功补偿原则我国电力管理部门早已充分认识到无功补偿的重要性,因此提出了无功补偿的基本技术原则,以求达到良好效果①无功补偿应根据分级就地平衡的原则进行配置,全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。采用集中补偿和分散补偿相结合、以分散补偿为主,高压补偿和低压补偿相结合、以低压补偿为主,静态补偿和动态补偿相结合,调压和降损相结合、以降损为主的基本原则。②电力用户无功补偿后的功率因数应达到如下要求:IOOkVA及以上高压供电的电力用户,变压器一次侧功率因数应达到0.95以上;其它电力用户功率因数应达到0.90以上。③各电压等级的变电站应根据实际需要合理配置适当类型的无功补偿装置,再根据算法计算结果确定无功补偿的容量。所装设的无功补偿装置应以不引起系统谐波明显放大为原则。

 

(2)无功补偿注意事项①补偿电容器组的中性点应不直接接地,以避免电容器组的单相电容器被击穿而引起线路的相间短路;②无功补偿装置应采用自动投切装置和过电压保护装置,以防止过补偿和电压升高损坏电容器及其它设备;③在无功补偿电容器回路上可装设一定容量的串联电抗器,以避免电容器容抗与系统感抗形成谐振。

 

(3)无功补偿方式根据上文提到的无功补偿的基本技术原则,采用无功补偿装置就地无功补偿、提供无功功率,就可以避免由输电系统(电源)传输无功功率的弊端,从而降低网络损耗、提高系统的传输功率。对于电力系统而言,在高压侧或低压侧均可进行补偿。当前,国内外广泛采用在线路上安装并联电容器作为主要的无功补偿手段。这种方法安装方便、维护简单、建设周期短、造价低、自身损耗小,既可以集中安装,又可以分散安装。本文所研究的无功补偿控制系统正是采用的在线路上补偿电容器的方法。这种方法的无功补偿方式一般有三相固定补偿、三相动态补偿、单相动态补偿等阳3。

 

(4)无功补偿装置安装位置的确定本文所研究无功补偿控制系统采用的是在线路上分散补偿,即将无功补偿终端装置分散安装在供电距离远、负荷重、功率因数低的线路上。无功补偿装置安装地点的选择应符合就地无功补偿的原则,而负荷在线路上的分布状况不同,安装地点也应该不相同。对于较短的无功负荷均匀分布的配电线路,其安装位置应在线路长度的首端[2/5]处和尾端[4/5]处;对于负荷集中的线路则应选择在负荷集中处安装。

 


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