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[摘 要]通过分析农村电网无功补偿的重要性,提出了农村电网无功补偿的配置原则及容量配置。
[关键词]无功补偿 功率因数容量 配置原则
农村电网大多数负荷是感性负载,如感应电动机和配电变压器,占农村电力负荷40%~60%。而且较为分散,季节性很强,配电线路供电半径大,分支线也较多,部分季节轻载运行。导致农村电网功率因数偏低、电压质量不高,并引起功率损耗和电能损耗增加。
1 农村电网无功补偿的重要性
做好农村电网无功负荷的优化补偿,可以提高负荷的功率因数,减少电网输送的无功功率,达到降低线损,改善电压质量及增加设备出力的目的。
(1)使用无功补偿设备,提高功率因数,可以降低线损
有功功率损耗计算公式为
由公式可以看出,有功功率损耗与功率因数的平方成反比。
所以提高功率因数与降低线损的关系式当功率因数由0.7提高到0.9时,线损可以降低39.5%。
(2)使用无功补偿设备,提高功率因数,改善电压质量
电压损失的计算公式为:△U=(PR+QX)/U2×100,当配电线路有功功率一定时,输送的无功越多,其电网电压损失越大,线路末端电压较低。如果使用无功补偿装置,可以提高功率因数,降低电压损失,提高用户末端电压质量。
(3)合理补偿无功,可以提高配电变压器的带负荷能力
由公式S=P/cosφ可以看出,当变压器的视在功率S一定时,合理使用无功补偿设备,有效提高了功率因数,可以大大增加变压器的有功出力。
由公式P=Scosφ,得出变压器增加有功功率的计算公式:△P=S(cosφ2=cosφ1)。实践证明一台S9-800kVA配电变压器,功率因数由0,8提高到0,95时,可以增加有功出力△P=120kW,大大提高了供电能力。
2 农村电网无功补偿的配置原则及容量配置
(1)配置原则 农村电网无功补偿采取按分层分区和就地平衡原则考虑,集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主,高压补偿与低压补偿相结合,确保无功平衡,以取得最大的补偿效益。
(2)无功补偿容量配置
35-110kV变电站按照主变容量的20%~30%考虑配置无功电容器组,采用电容器自动投切装置,根据电网功率因数、电压高低、无功缺额及负荷的变化自动投入或退出电容器。
农村配电网的无功补偿主要以降损为主,考虑分散补偿。容量400kVA及以上配变,建议采用高压补偿装置,补偿容量按配电变压器容量的10%~15%装设无功补偿设备,提高用户配变出力,减少电能损耗。
对于负荷分布较为均匀的配电线路,可以按照线路分段进行补偿,采用固定补偿与自动补偿相结合的方式,第一组装设在该线路2/5处为固定补偿:第二组为自动补偿,装设在该线路的3/5处,也是负荷较为集中地段;第三组为固定补偿,装设在该线路的4/5处。
农村电网的电能损耗主要是变压器轻载引起的,在变压器低压安装补偿电容很有必要。应以补偿固定损失为主,按配变容量的7%~10%设置为宜。低压电网中,电动机是主要的无功电能消耗者,可以采用随机补偿的方法使低压线路上的电能损耗减少到最小,同时可以减少末端电压波动,改善电压质量。
[关键词]无功补偿 功率因数容量 配置原则
农村电网大多数负荷是感性负载,如感应电动机和配电变压器,占农村电力负荷40%~60%。而且较为分散,季节性很强,配电线路供电半径大,分支线也较多,部分季节轻载运行。导致农村电网功率因数偏低、电压质量不高,并引起功率损耗和电能损耗增加。
1 农村电网无功补偿的重要性
做好农村电网无功负荷的优化补偿,可以提高负荷的功率因数,减少电网输送的无功功率,达到降低线损,改善电压质量及增加设备出力的目的。
(1)使用无功补偿设备,提高功率因数,可以降低线损
有功功率损耗计算公式为
由公式可以看出,有功功率损耗与功率因数的平方成反比。
所以提高功率因数与降低线损的关系式当功率因数由0.7提高到0.9时,线损可以降低39.5%。
(2)使用无功补偿设备,提高功率因数,改善电压质量
电压损失的计算公式为:△U=(PR+QX)/U2×100,当配电线路有功功率一定时,输送的无功越多,其电网电压损失越大,线路末端电压较低。如果使用无功补偿装置,可以提高功率因数,降低电压损失,提高用户末端电压质量。
(3)合理补偿无功,可以提高配电变压器的带负荷能力
由公式S=P/cosφ可以看出,当变压器的视在功率S一定时,合理使用无功补偿设备,有效提高了功率因数,可以大大增加变压器的有功出力。
由公式P=Scosφ,得出变压器增加有功功率的计算公式:△P=S(cosφ2=cosφ1)。实践证明一台S9-800kVA配电变压器,功率因数由0,8提高到0,95时,可以增加有功出力△P=120kW,大大提高了供电能力。
2 农村电网无功补偿的配置原则及容量配置
(1)配置原则 农村电网无功补偿采取按分层分区和就地平衡原则考虑,集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主,高压补偿与低压补偿相结合,确保无功平衡,以取得最大的补偿效益。
(2)无功补偿容量配置
35-110kV变电站按照主变容量的20%~30%考虑配置无功电容器组,采用电容器自动投切装置,根据电网功率因数、电压高低、无功缺额及负荷的变化自动投入或退出电容器。
农村配电网的无功补偿主要以降损为主,考虑分散补偿。容量400kVA及以上配变,建议采用高压补偿装置,补偿容量按配电变压器容量的10%~15%装设无功补偿设备,提高用户配变出力,减少电能损耗。
对于负荷分布较为均匀的配电线路,可以按照线路分段进行补偿,采用固定补偿与自动补偿相结合的方式,第一组装设在该线路2/5处为固定补偿:第二组为自动补偿,装设在该线路的3/5处,也是负荷较为集中地段;第三组为固定补偿,装设在该线路的4/5处。
农村电网的电能损耗主要是变压器轻载引起的,在变压器低压安装补偿电容很有必要。应以补偿固定损失为主,按配变容量的7%~10%设置为宜。低压电网中,电动机是主要的无功电能消耗者,可以采用随机补偿的方法使低压线路上的电能损耗减少到最小,同时可以减少末端电压波动,改善电压质量。