摘要:在经济发展的带动下,用电量的需求不断的增加,为了满足用电需求,需要加强电网建设,在配电网建设的过程中,损耗问题日益严重,这个问题是配电网建设中需要加快解决的问题。无功补偿技术,可以降低变压器、电能输送线等的耗损,提升供电效率,将其应用在配电网中,可以起到良好的节能效果,改善配电网的供电环境。
关键词:无功补偿;配电网;应用
一、无功补偿技术概述
配电网在运行过程中如果线路消耗过大或者变压器损耗严重,就会导致电网出现线损故障,这样如果想要降低电网运行损耗,就需要做好线损研究管理,采取措施进行优化。可以通过无功补偿的方式来提升无功潮流分布状态,最大程度地减少电网损耗,提升线路运行质量。用电设备在正常运转时,会从电源当中吸取到部分有功功率以及无功功率,两种功率的吸取都是不可避免的。如果两种功率中,电网无功功率比较低,不能满足电网基本运行要求,会导致磁场不完善,影响电网电压,导致电压下降,进而影响用电设备的正常运行。但是从近年来的工作情况来看,从发电机以及高压输电线路中产生的无功功率是很难满足日常符合供给需求的,所以为了将该缺点控制在最小的范围内,可以在配网安装过程中,通过安装无功补偿装置的方式来弥补上述问题,让用电设备可以在比较安全稳定的状态下进行工作。无功补偿装置基本工作原理就是对容性功率负荷以及感性功率负荷相互连接,并且要让不同的能量进行相互转换,提供无功功率。
二、无功补偿技术应用的意义
我国电气自动化中无功补偿技术的应用取得了巨大的成效,对于我国电力系统有较高的现实意义。第一,从电力常识的角度来说,低、中、高三种电网模式共同构成了电力网。在低电网与高电网工作的过程中,流动的电压极其不稳定,降低了整个电力系统的工作效率,而无功补偿技术恰恰弥补了这个弊端。在低、高电网工作时可以保持电力的平稳,这样就达到了提高电力系统工作效率的目的,同时也是对电力结构的一个优化。第二,从工作原理的角度来看,无功补偿技术的应用还可以保护电容器,致使电容器在工作过程中不至于过热,防止安全事故的发生。最后,无功补偿技术还直接减少了用电设备的用电量,直接有效的提高了电力系统的工作效率。
三、低压配电网无功补偿的方法
3.1无功固定补偿
无功固定补偿即是统计整个电力系统的所有年平均指标,同时依照无功情况,择取其中几个关键的补偿点,而在所有补偿点都通过加入不同标准的电容量,不过,无功固定补偿法并不是毫无缺陷的,其主要的缺陷依然是补偿容量的问题,补偿容量无法快速更新,而且年平均指标需要一个较长的统计时间,而在此期间,电压波动根本难以得到解决,此时,若负荷出现变化,则固定补偿就会失效。
3.2无功人工补偿
人工补偿即是通过人为手动完成电容器组的组建,提升补偿的容量,该方法的特点在于对电力系统中的规律性负荷波动都具有较大的效果,但是人工补偿的劣势也是非常明显的,首先分组是一个随意的过程,而且器材往往过大,需要人工看护,同时对于收集数据的计算仅局限于采样点,无法保证补偿的稳定效益。
3.3无功自动补偿
自动补偿,故名思议需要运用到目前的微电子手段,即传感器的数据传输到控制装置中,然后统计目前需求的补偿量,同时自动完成电容器组投切的管控,从而保证无功自动补偿。则根据运放电路、门电路的反馈,得到方波信号,并且反馈给控制单元,然后微处理器实现信号的接收、对比,并且确定是否投切。除此之外,控制装置包含职能还有对于过压、过流、少补及振荡的监控预警以及提供相应的保护措施。
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四、无功补偿技术在配电网中的应用
4.1确定补偿容量
在配电网中,应用无功补偿技术,不管采用集中补偿方式,还是分散补偿方式,都需要将补偿容量确定。无论是哪种补偿方式,无功补偿技术在配电网中的应用,与配电网的功率因数、配电网的线损等有关,为了有效的发挥无功补偿技术的作用,需要将补偿容量确定。补偿容量的确定有多种方法:
按照补偿容量计算公式计算。从配电网的设备参数等知道,感性负荷的实际功率为P,在使用无功补偿技术之前,功率因数设为cosΦ1,将无功补偿技术补偿之后的功率因数设为cosΦ2,则补偿容量Q可以计算为:Q=P•(tgΦ1-tgΦ2)(1)。其中tgΦ1、tgΦ2分别为配电网使用无功补偿技术之前与之后的全功率因数角的正切值。
从参考资料、电工手册中查找。想要获取配电网使用无功补偿技术后的补偿容量,可以根据无功补偿技术使用前后的功率因数cosΦ1、cosΦ2,从参考资料、电工手册等相关资料中直接的查询到每kW负荷所需要的补偿数值,然后使用每kW负荷所需要的补偿数值乘以配电网设备的功率,即可得出配电网需要的补偿容量。
4.2合理设计真空断路器
对于整个的电力系统来说,要想实现最佳的无功补偿效果,合理的设计真空断路器是必不可少的,针对这种真空断路器的设计来说,无功补偿技术发挥了极佳的效果,应用无功补偿技术设计真空断路器能够简化相应的构造,进而在成本上具备较强的优势。进而形成相应的无功补偿装置,这种无功补偿装置的形成还具备较好的电流稳定行和平衡性,避免出现较为混乱的电流影响其电力系统的稳定性。
4.3针对用电客户进行恰当的无功补偿
无功补偿技术在配电网中的应用还体现在其对于用电客户的无功补偿方面,对于整个的电力系统来说,其最为关键的一点就是应该满足用电客户的各方面需求,尤其是用电量的需求,针对这一需求来说,因为无功电力损耗的存在,所以针对这一损耗进行必要的无功补偿是极为必要的。具体来说,针对用电客户进行必要的无功补偿主要存在以下两种基本的方式:首先,对于用电客户进行无功补偿的一个主要针对目标就是电力功率因数,并且这种针对电力功率因数的补偿还具备着较好的降低电流损耗的作用,进而减少了电力能源的无端消耗,发挥了一定的节能目的;另外一种用电客户无功补偿技术应用主要是针对用户内部的配电网路进行无功补偿,即在用电客户自身的配电网络内安装相应的无功补偿装置,进而促使这些无功补偿装置能够针对整个配电线路中的电力损耗进行补偿,最终满足用电客户的一些基本需求,避免其电力损耗过大影响用电客户的正常用电状况。
4.4针对回路电流进行恰当的无功补偿
针对电力系统的回路进行必要的无功补偿也是必不可少的一种手段,对于这种回路的补偿来说,最为主要的就是利用相应的电流进行补偿,尤其是对于感性电流的使用更是极为极为关键的一点,从其补偿过程中应用的设备来看,采用这一形式进行无功补偿还具备着较好的电流平衡性作用,因为在无功补偿过程中,滤波器中的电容性能够和回路中产生的一些感性电流进行有效地抵消,最终保障了整个电力回路中电流的平衡,为了实现这种电流平衡作用,应该在具体的电力回路中把电抗器和滤波器进行串联,如此才能够最大程度的实现应用的作用和无功补偿价值。
结语
无功补偿技术,作为电力行业的一种技术,将其应用在配电网中,可以保证配电网的配电质量。因此,在今后的配电网发展中,就应该充分的应用这种无功补偿技术,促进电力系统水平的进一步提升,为保障用电客户的正常用电提供较好的帮助。
参考文献
[1]童佩.无功补偿技术在配电网中的应用[J].山东工业技术,2014.
[2]黄国雄.配电网建设中无功补偿技术的应用分析[J].电子世界,2014.
作者简介
周庆龙(1976.3出生)男安徽省淮南市人安徽省理工大学本科单位:国网安徽省电力公司淮南供电公司。
边孟昌(1981.12.01)男,安徽淮南人,华北电力大学学士学位,单位,国网安徽省淮南供电公司。
论文作者:周庆龙,边孟昌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/26
标签:技术论文; 电网论文; 配电网论文; 功率因数论文; 电力系统论文; 电力论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第28期论文;