无功补偿技术在配电网中的应用罗建文

无功补偿技术在配电网中的应用罗建文

(广东电网有限责任公司惠州龙门供电局516000)

摘要:无功补偿技术能够精准计算输电线路产生的电能损失,改善电压质量以及保障设备的稳定运行,对提升功率因数具有重大作用,可以降低电力损失,节约电力资源。本文主要先简单介绍了无功补偿配置,概述了现行配电网无功补偿存在的问题,并论述了无功补偿技术在配电网中的具体应用。

关键词:无功;补偿;配电网;损耗

引言:

配电网的电压是电能质量的重要指示之一,各种用电设备都是按照额定电压来设计制造的,只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率。当电压偏离额定值较大时,会对设备运行带来不良影响,造成产品的质量不合格、产量下降;甚至引起电力系统电压崩溃,造成大面积停电。因此,保证电网的电压在规定的范围内,是电力系统运行考核的重要指标之一。无功补偿技术的出现及时解决了电压稳定性问题,技术也日趋成熟。

1无功补偿配置简介

用电设备在工作时,需要在电源中吸收有功功率和无功功率,一旦电网的无功功率过低,不能达到要求时,将不能建立一个完整的磁场,电网电压也会出现下降的现象,导致用电设备无法在正常情况下工作。但是,出自发电机和高压输电线路的无功功率很难满足其主要的负荷供给需求,为了弥补这一缺憾,可以在配电网中安装无功补偿装置来进行补偿,使得用电设备在稳定的电压下正常工作。无功补偿装置主要的工作原理就是把容性功率负荷和感性功率负荷进行连接,使得这两者能量能在负荷之间实现转换,这时容性负荷为感性负荷提供无功功率。

无功补偿是实现电力系统安全经济运行的重要保障,因此在选取无功补偿点的时候,需要格外谨慎,以维持电力系统电压水平,使电力系统稳定运行,降低线路损耗。

总的来说,无功补偿的作用如下:(1)提高电力系统的功率因数,提升电气设备的使用效率,减少线路设备损耗等。(2)提高电能质量,尤其是在长距离线路当中,通过安装合适的无功补偿装置,可以增强输电线路的稳定性,提高输电能力。(3)能够使三相负载平衡。(4)能够最大程度地减少配电变压器的安装容量,节约电费。

2现行配电网无功补偿存在的问题

2.1补偿方式存在不合理

目前来说,很多部门还是把无功补偿的出发点放在了用户的这一侧的,一般情况下而言,只是注意对用户的功率因数补偿,并没有将立足点放在降低配电网损耗上。这样做,如果是为了提高某电力负荷的功率因数的话,增设一台补偿箱就必然会对降损有所帮助。可是,如果想要将有效降损实现,就需要对无功潮流展开计算。计算过后,然后再将各个点最优的补偿方式、最优的补偿量确定。只有这样才能够使有限资金发挥出更大的效益。

2.2谐波的干扰大

电容器都具备一定程度的抗谐波能力,可是如果谐波的含量过大,它会对电容器的寿命产生影响,而且影响会很大,严重的时候甚至会造成电容器的损坏。从另一个角度而言,谐波会因为电容器的作用而放大,这会使谐波对系统的干扰加剧。除了这一点以外,谐波还能够干扰动态无功补偿柜所控制的相关环节,严重的时候,还可能导致动态无功补偿柜的控制失灵。考虑到这些原因,需要在在有较大谐波干扰的地点,而且该地点需要无功补偿,就需要考虑添加一个滤波得装置。蛋这一情况普遍的都被相关人员所忽视,从而导致一些补偿设备损坏,由此可见,在无功补偿设计的时候需要加入滤谐波治理的技术。

2.3存在无功倒送的现象

对于配电系统来说,它不允许无功倒送的现象发生,无功倒送会使变压器和线路的损耗增大,加重线路的负担。虽然很多无功补偿的生产厂家都着重地强调,其所生产的产品不会出现无功倒送的情况。可是在现实的使用中却往往并非如此。对接触器进行控制的补偿,其补偿量需要三相同调,对晶闸管要进行控制补偿,三相补偿量也可以进行分调,但是厂家为了减少资金的消耗,往往仅选择一相进行采样,同时进行无功分析。如此一来,三相负荷一旦不对称就会出现了无功到送的情况。

2.4电压调节方式的补偿设备影响

一般来说,一些无功补偿设备需要根据电压来确定无功投切量。但是对于配电系统而言,这种方法并不可取,因为线路电压的水平是通过系统情况来决定的,如果线路当中的电压偏高或者是偏低的话,那么无功的投切量就会跟实际投切量相差过远,这样就出现了无功过补、无功欠补的情况。

3无功补偿技术在配电网中的具体应用

3.1低压个别补偿技术

虽然在配电网中有严格要求不能出现无功倒送的现象,无功补偿产品的生产厂家也会强调其生产的产品不会出现无功倒送的现象,可是在配电网的实际运行中经常会出现无功倒送现象,这对于变压线和线路都会产生很大的影响,低压个别补偿技术就是利用励磁无功补偿,控制保护装置与电机的同时相切,从而保障变压线和线路的安全质量,保证配电网的安全运行。

3.2低压集中补偿

低压补偿是目前配电网常用的补偿手段,因为它具有相当多的优点,首先,它的接线比较简单,便于操作,减少了工作难度;其次,低压补偿的维护比较方便,这样对于配电网的日常维护工作就比较容易进行,能够为配电网安全运行提供充分的保证;最重要的是低压集中无功补偿能够使无功平衡,这种技术在配电网中的应用比较经济,能够提高供电企业的经济效益,同时,也能够实现对电容器的投切控制,从而保证配电网运行安全。

3.3高压集中无功补偿

高压集中补偿在配电网中的应用比较少,因为它的适用范围有限,主要应用在大中型的工厂生产中,但是,这种补偿技术也有自身的优点,即投资比较少,集中维护比较好。在大型工厂中的应用能够有效发挥其作用,既能够保证工厂的用电需求,又能够对配电网的运行实现很好的保护作用,高压集中补偿在配电网的实际应用也是具有非常重要的作用。

3.4滤谐波治理

近几年,无功补偿技术在配电网中应用存在谐波干扰问题,针对这个问题,供电企业电网管理人员应该在配电网动态无功补偿中添加一个滤谐波治理装置,即出现谐波的时候,这些滤谐波装置就会自动过滤掉这些谐波,避免谐波对无功补偿的应用造成影响,使无功补偿在配电网中能够充分实现作用,保证配电网中的电能质量,满足用户的用电需求。

3.5杆上无功补偿方式

通常来讲,配电网中的补偿度会有所受限,这是由于配电网中很多公用变压器都未予以低压补偿造成的,这就会增加无功功率缺口,此时变电站、发电厂必须及时进行弥补,而大面积的无功功率沿线传输,配电网的损耗也在不断增加。针对上述情况,我们可在架空线路的杆塔上安装10kV户外并联电容器,以此对电网进行无功补偿,从而增加配电网功率因数,满足降损升压之需求。安装在杆上的并联电容器一般距离变电站较远,往往会出现一系列工程问题,如配置措施不够,成本高,维护难度大,受安装环境及空间等因素影响明显等题。

3.6用户终端分散补偿方式

现阶段,我国城镇低压用户的用电量不断在上升,企业、厂矿、小区等区域的无功功率需求在增加,对用户末端予以直接性无功补偿,能最大可能的减少电网损耗、稳定网络的电压水平。针对企业、厂矿中的电动机,可采取就地无功补偿也就是随机补偿来进行。小区用户终端,他们的用电负荷低,变动大,地点分散,可研发出一种全新低压终端无功补偿装置,实现智能型控制、安装简单、功能齐全等多项要求。

4结语

总之,在配电网中应用无功补偿技术能够使电力系统的安全、经济运行得到切实有效的保证。目前,我国正处于经济建设的黄金时期,电力资源在其中发挥着至关重要的支持作用,电力能源用量及用电规模越来越大,多种矛盾层出不穷。但是相信随着时代的发展,会有更多的社会人士给予无功补偿技术以充分的重视,从而为经济、安全、可靠地运行配电网提供良好的前提条件。

参考文献:

[1]周国威,李欣.配电网无功补偿及补偿效益分析[J].电力电容器,2005,1(1):1-5.

2]曾纪添.电力系统无功补偿及电压稳定性研究综述[J].南方电网技术.2008,2(1):56-60.

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