論農村電網無功補償技術及應用

1、論農村電網無功補償技術的應用摘要：近幾年，我局對農村電網進行了全面改造，新建 110KV 變電站 2 座，35KV 變電站 2 座，整改 10KV 線路 900 公里，配變 798 臺，3.94 萬 KVA，新增高壓電容器 8 臺，16200Kvar；低壓電容器 360 臺，12300Kvar。在農村電網整改的同時，我們注意到了技術上的降損措施，即在改造電網同時，大力推廣應用電容補償裝置，并進行合理配置，全面規(guī)劃，分級補償，就地平衡，提

2、高了農村電網的功率因數，降低了農村電網線損和提高電壓水平，改善了農村電網的電能質量，取得了良好的經濟效益。主題：電網 無功補償技術 應用一、無功補償的基本概念在電力網運行和用戶方面都希望能夠滿足這樣的要求，第一、供電可靠性高，停電少，安全供用電。第二，電能質量好，電壓和頻率合格。第三，運行經濟性高，線路損耗少。近年來，由于電網容量的擴大和電壓等級的增多，用電負荷的增長，無功電源不足和電網電壓質量低劣的問題就相應的比較突出，低功率因數的運

3、行和電壓降低會使電氣設備容量得不到充分的發(fā)揮，電能損耗增加，效率降低，限制了線路的送電能力；嚴重時甚至會損壞用電設備，造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解而造成大面積停電。因此，解決電網無功電源容量不足，提高功率因數和保證電壓質量，是保證電力網安全經濟運行的重要措施。電力網中的無功電源主要包括：①、同期發(fā)電機，為電網的最主要的無功電源；②、同期調相機：相當于空運轉的同期電動機，既可發(fā)出無功功率，也可消耗無功功率。③、移相電容器，用其作為無功電源時，

4、其優(yōu)點是損耗小，只占其無功功率的 0.3～0.5％；④、用戶同期電動機，在功率因數超前的方式下運行，可向電網輸送無功功率；⑤、高壓輸電線路的電容：高壓線路在運行時由于其本身的電感電抗 XL 要消耗一部分無功功率，但其對地電容會產生一部分無功功率；⑥、靜止無功補償裝置。二、農村電網進行無功補償的作用（1）補充電力系統(tǒng)所需的無功功率。電力系統(tǒng)中的電動機、變壓器、電焊機、日光燈等設備大都是既有電阻又有電感的感性負載，在它們運行時既要消耗由系統(tǒng)

5、供給的有功功率，還要吸取交換無功功率。據統(tǒng)計在農村電網中，電動機為建立并維持三相旋轉磁場所消耗的無功功率約占 60％，變壓器為建立并維持三相交變磁場所消耗的無功功率約占 30％，其余 10％是線路所要消耗的。因此，為使電力系統(tǒng)多帶或多發(fā)多送有功功率，少發(fā)少送無功功率，或在系統(tǒng)無功功率供給不足時，就要在電感性負載點或附近加裝無功補償設備，進行無功功率就地補償。（2）進行無功補償可降低電網中的功率損耗或是電能損耗。電網不僅在給用電設備輸送有

6、功功率時造成（更多精彩文章來自“秘書不求人” ）有功損耗，同時在給用電設備送無功功率時也造成有功損耗。即：△P∑=△Pp+△PQ=(P/U)×10-3＋（ Q/U）2R×10-3＝從上式顯見，當電網結構固定，即 R 一定，輸送的有功功率 P 一定時，有功功率損耗△P∑的大小取決于無功功率 Q 的輸送量，而且與其平方成正比。因此，很有必要在電網的用電負荷點進行無功補償，減少電網的無功功率輸送量，降低電能損耗。（3）進行

7、無功補償可減少電網中的電壓損失，提高電壓質量。電網中無功功率 Q 的輸送量還將造成電壓損失，使線路首未端有一個電壓差，使用電設備發(fā)生電壓波動，用電電壓質量難以確保。即：考慮到變電站初建時負荷較輕，補償工作可分期進行，待負荷上去后，再將補償容量逐漸增到主變容量的（20％～30％） ，同時，宜將集中補償的電容器分為兩組，在負荷高峰時，全部撥入運行，在負荷低谷時，切除一組或全部切除。從上可見，單一地在變電站進行集中電容補償其綜合效益的提高是有

8、限有的，因為①補償電容器集中裝于變電站，在變電站以下用戶的無功功率仍需經過長距離線路的輸送，無功功率及有功功率均產生損耗，所以，這種方式對 10KV 配電網線路的降損作用效果不明顯。②電容器集中裝于變電站，一方面大容量的電容器全部投入運行，在負荷輕時變電站線電壓值往往升得過高，以至要對電容器撤出運行，待負荷升高后再投入運行，這不僅給運行管理帶來了不方便，同時，也減少了電容器的利用小時，增加了電容器的損壞率，因此，集中補償的電容器容量不宜

9、過大。另一方面從調壓效果來看，集中補償對變電站線電壓的提高是有限的，母線電壓的提高，勢必對變電壓附近的用戶產生較大影響，而對要解決配網未端電壓偏低的問題側作用不大，當未端電壓超過 10％時，母線電壓提高 5％仍不能使未電壓達到要求。2、分散補償，主要指 10KV 配電線路的補償，0.4 低壓配電網及隨機被償。（1）10KV 配電線路的無功補償：①補償容量的計算確定。從配電網線損理論計算得知，線路上配電變壓器的空載損耗（即鐵損或無功勵磁損

10、耗約占配電網總損耗的 70％左右；這說明配電變壓器的無功損耗在配電網無功總損耗中是極其重要的組成部分。因此 10KV 配電線路的無功補償總容量可按被償線路上配電變壓器總勵磁無功功率的原則，同時考慮 10KV 配電線路分散補償比35KV 變電站集中補償較為薄弱的實際情況，進行計算確定即：QC= ΔQbo=因農網 10KV 配電網線路負荷分散，負荷輕、變化大，為了避免配在配電變壓器空載進造成過補償，或在線路非全相運行進易產生鐵磁諧振的情況，

11、也可按下式計算確定10KV 配電線路的分散被償容量。QC=(0.95～0.98)其中配電變壓器空載電流百分 I0％取線路上配電變壓器空載電流百分數的加權平均值：②10KV 補償電容器安裝點的確定。為了最大限度地減少配電線路的電能損耗，使其補償獲得最佳效果，分散補償的電容器在線路上的安裝點應盡量合理。同時還應考慮維護方便，便于巡視檢查，其安裝地點宜靠近村莊或農村配電房。經計算，電容器安裝地點具體如下：當線路上只裝設一組時，宜安裝在距首端

12、2/3處，當裝設兩組時，第一組為 2/5 處，第二組為 4/5 處，各組補償容量約為線路總補償容量的 1/2；當裝設三組時，第一組為 2/7 處，第二組為 4/7 處，第三組為 6/7 處，各組補償約為線路總補償的 1/3。（2）0.4KV 低壓配電網及隨機補償①、大宗工業(yè)用戶和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的無功補償。大宗用戶和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的用電設備無功補償可采取低壓母線就地集中補償方式，補償容量可按在用電高峰月份有功功率的平均值，將負荷功率因數提高到所需數值