浅谈低压配网无功补偿配置技术要点论文_谢超,陈飞,杨晶

浅谈低压配网无功补偿配置技术要点论文_谢超,陈飞,杨晶

(国网四川省电力公司乐山供电公司 四川乐山 614000)

摘要:为了深入贯彻落实我国的电网改造政策,国家针对供配电系统设计提出了全新的改造方式。无功补偿是为了确保电网输送正常进行、降低网损、提高网络质量的必要措施,只有实现真正意义上的无功补偿,才能促进我国电网的进一步发展。基于此,文章主要对低压配网无功补偿配置技术要点进行了分析,以供参考。

关键词:电网;低压;无功补偿

引言

无功优化是电能质量的重要保障手段,在电力系统中起着至关重要的作用,因此一直备受研究人员的关注。电力系统无功优化由无功补偿点的确定、补偿容量的确定两部分组成。合理地选择无功补偿点,对无功源进行适当的设置,能有效维持系统电压水平、提高系统运行稳定性、还能避免无功功率远距离传输,从而降低电力系统网损,使系统安全稳定运行。

1无功补偿方式

智能电网中的无功补偿方式对线路的有功功率的消耗以及电压质量都会产生影响,由于配电线路过长和线路分叉等情况都会导致电网中的负荷分散问题,也会因季节原因导致电网线损率高,需要通过就地平衡的方式。根据补偿设备在安装位置上的差异,可分为四种无功补偿的形式,分别是随机补偿、随器补偿、动态补偿、变电站补偿。

(1)随机补偿。智能电网中的电力无功补偿最常见的补偿形式就是随机补偿,这种方式采用有效的保护设备。在电动机启动时将电容器投入到整个系统,在系统关闭时将电容器从系统中移除,确定补偿容量的主要因素是电动机的额定功率和负载率,要求无功功率不小于所需的补偿容量。随机补偿的优点是操作简便,安装简单,容易维护,事故率低。

(2)随器补偿。随器补偿是将无功补偿装置安装在变压器低压一侧。随器补偿属于就地补偿,安装简单方便,能有效降低能量损耗,并可以有效提高用户的用电质量。

(3)动态补偿。动态补偿需要介入无功自动投切装置,能够弥补电网空载而造成的无功功率缺额,并依据电容器分配对智能电网进行补偿。

(4)变电站无功补偿。变电站无功补偿在减少损耗方面的作用比较小,但对于终端变压器无功功率损耗方面有非常重要的作用。为了更加方便电网的维护,灵活补偿上一级电网的无功功率损耗,一般会将同步调相机等装置分别安装于电站二次侧母线上。

无功补偿装置经历了从静态补偿器到动态补偿器再到禁止无功补偿器三个阶段,比较典型的无功补偿装置有同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器。在补偿无功功率的过程中,联电容器波动性比较大。同步调相机由于对电网变压器无功补偿能力比较弱,自身存在很多缺点,且基础投入和设备本身的成本都比较高,已经逐步淘汰。目前技术比较成熟、应用前景比较好的是静止无功补偿器,但其操作相对复杂。

2无功补偿技术的应用原则

2.1合理采用综合补偿方式

电网无功功率补偿应尽量采用综合补偿的方法。由于一些新设备造成两相电量加大,对电能质量产生一定影响,如果只采用单相补偿来维持电网三相平衡,成本比较高,因此智能电网应采取综合补偿的方式达到电网三相平衡的需求。

2.2固定补偿与动态补偿相结合

随着科技快速发展,设备的更新换代越来越快,电网中负荷类型也越来越多,以往的无功补偿方式已经不能适应当前的供电质量,需要采取更为智能化的动态与固定相结合、稳态补偿和快速跟踪补偿相结合的补偿方式。

2.3实现就地补偿

无功补偿技术是为了减少有功功率在传输的过程中的消耗和多余的电费支出,从而提高整个电力系统的运行功率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相关研究显示,50%的无功功率来自电网线路和配电变压,另外50%的无功功率源于用户端的设备,在这种情况下需要加强电力部门与用户补偿之间的联系,才能使双方都获益。加强与客户的合作,加大对行无功补偿技术重要性的宣传,以获得企业与个人的最大经济收益。

3低压配网无功补偿配置措施

3.1对供电网进行优化设计

在配电网无功补偿优化配置中,要合理规划供电网的电力线路,通常采用缩短供电半径的方式进行规划。在规划线路时,要严格按照国家电网建设的相关政策和要求,同时根据实际操作中的具体用电情况明确变压器、电流值以及电压值的位置。此外,需要控制好配电网的供电半径,对电网线损量进行优化,在保证供电质量的前提下尽肯能降低线损量。

3.2严格进行配电管理

供电单位需要制定并完善相应的管理制度,同时在进行无功补偿的过程中坚持就地补偿和分级补偿的原则,将组织措施与相应的技术措施相结合,从而优化配电监督管理机制。此外,要应用新型的科学技术建立线损管理网,同时可以建立相应的线损管理责任制,选择的电表要具有超载能力强、自动化、精确化、误差小以及防窃电等特点。再者,需要建立完善的线损分析制度,各部门要重视线损管理,尽可能将线损降低到最小。

3.3对进行定期检查和更新配电设备

在进行电网更新和升级的过程中,相关工作人员需要严格控制供电损量,同时要保证配电设备的正常有效运行。其次,要对电网运行情况进行分析,通常来说,合金导线是电力系统中较为常见的一种配电设备,因而需要及时检查并更换。最后,做好技术改造工作,采用新型配电变压器,从而提高线路质量以及电力系统的稳定高效性。

3.4优化配电网无功补偿容量配置

电网无功补偿容量优化配置就是对输电网在无功补偿容量上进行的优化配置。一般情况下,220kV是比较常见的供电网络,其通过500kV变电站进行供电,在分区的状态下运行。220kV采用大截面的架空路线进行输电,发送到中心变电站。其架空的线路要安装电容器进行无功补偿,在补偿的过程中要依据电缆的长度设计电抗器和电容器。在进行220kV输电线路无功补偿容量的优化配置中,需要考虑到经济、技术等影响因素,使无功补偿的功率因素达到0.98,其具体步骤为:架空进线安装中间变电站,要依据架空线路的实际长度对电容器补偿量进行适当配置,总补偿量大约为主变容量的五分之一到五分之四,然后依据附近的220KV电网进行无功补偿容量的优化配置;在终端变电站方面,要采用全架空进线方式进行低压电容补偿,约为主变容量的六分之一,同时还可以采用全电缆、电缆架空的方法,依据电缆长度配置低压电抗器、低压电容器等,主变配置无功补偿的容量要低于主变容量的五分之一。针对500kV电网进行无功补偿容量优化配置时,要依据实际电源分区,将功率因素设为0.95进行,升压的变抗阻为20%。在500kV电网补偿容量优化配置过程中,要在,分区中设置两台主变,每台变压器设计为2×60Mvar的电容补偿,无功补偿容量要随着负荷的增加而增加。

结束语

综上所述,在城市配电网运行过程中,要想降低电网损耗,提高电力系统的运行效率,就必须要进行配电网的无功补偿优化配置,这对城市供电事业发展具有重要意义。在无功补偿优化配置中,相关部门设计并完善优化配置策略,优化电网系统运行环境,充分发挥优化配置的作用,从而使其达到电网系统的规范标准,保障配电网运行的安全性和稳定性。随着我国经济的高速发展,用电需求不断增加,智能电网的无功补偿技术在改善民生和促进经济可持续发展方面能够发挥重大作用,智能电网中的无功补偿技术的应用前景非常广阔。

参考文献

[1]朱桂萍,王树民.电能质量控制技术综述[J].电力系统自动化,2002,26(19):28-31.

[2]杨叶春.浅析无功补偿技术原理、优势及其在电气自动化供电系统中的应用[J].华东科技:学术版,2017(2):223.

[3]李勇,程汉湘,方伟明等.无功补偿装置在电力系统中的应用综述[J].广东电力,2016,29(6):87-92.

论文作者:谢超,陈飞,杨晶

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/12

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