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居民用电网无功补偿装置运行现状分析
居民用电网无功补偿装置运行现状分析
 

1无功补偿的原则
  负荷中的无功功率影响着电网的电压和系统的电能损耗,而补偿电容器的容量和装设位置的不同,对无功补偿的降损效果、调压程度以及装设电容器本身的经济效果也各不相同。
  每补偿1kvar无功功率,可减少的有功功率损耗值称为无功补偿经济当量,可用C表示:C——无功补偿经济当量kW/kvar。
  无功补偿经济当量C值越大则补偿效果就越好,因此我们不论选用哪种补偿方式,C值以大为好。
2农网无功补偿的几种方式
2.1二次变电所集中补偿
  这种无功补偿方式是在变电所10kV母线上集中安装电容器,补偿容量按主变容量的15~30配备,但这种补偿方式对于农网有以下缺点:
  ○1农网负荷季节性强,设备负载率低,变电所的无功补偿容量的选择很难适应季节性和昼夜大幅度变化的无功负荷的需要。
  ○2为了使其功率因数达到上级电网规定值,并防止过补偿和电压升高的问题,就必须采用大容量无功补偿装置自动投切,在运行上势必出现频繁的操作。○3这种补偿方式电容器都集中安装在变电所的二次母线上,对每条配电出线并不减少线损。
  2.2在10kV配电线路上集中补偿
  这种补偿方式是在线路负荷集中点(配电线主干线2/3处),每点集中装置10kV电容器100kvar~300kvar,比起变电所集中补偿有优点,但也存在着缺点:○1补偿设备装在线路上,长久运行在室外,风吹雨打,设备损坏率高。
○2由于运行在野外,电容器发生事故时不易及时发现,往往形成长期停运状态,失去补偿作用。因此,应该建立严格的定期巡视、检修制度,努力提高运行率。○3集中在100kVA以上大用户补偿。这种补偿方式是在变压器低压母线上,集中安装一定数量的电容器,按照无功经济当量分析,低压无功补偿可以就地平衡无功,降损效果好于高压,但乡镇企业多数是非三班制连续工作,如不搞自动投切,也常常出现过补偿和二次侧电压升高现象。因此,凡此种补偿方式都应装设无功自动投切装置。另外,当这种用户无负荷时,自动投切装置全部切除电容器,而变压器的无功损耗得不到补偿,为了避免此种情况发生,应按变压器容载时消耗的无功容量,在变压器二次侧安装固定补偿容量,其容量按Q=Se•10的值配备。
  90年代以前,农村低压用电以居民生活用电为主,其负荷主要是照明用白炽灯,不仅用电量少而且负荷性质基本是纯电阻性(COSφ≈1),而低压动力用户的负荷功率因数虽然较低,但其用电量占总售电量的比例较小,故影响不大。近些年来,由于各种现代家用电器的迅速普及和大量使用,居民生活用电不仅用电量有了较大的增长,更重要的是其负荷性质有了很大的改变。与此同时,低压动力客户电量增长迅速,近几年已经占到了农村总用电量比重的60%~70%,主要以纺织行业、机械加工为主,而且动力客户的用电量明显呈现出继续增长趋势。这些动力客户,其设备自然功率因数较低(COSφ=0.6~0.7),且经常处于低功率因数运行状况。
  目前,纯居民生活用电的农村综合变已经不存在了,绝大多数农村综合变的非普工业用电占到60%以上(小集镇公用变和排灌变除外)。由于低压动力客户都没有进行无功就地补偿,网改时由于资金不足等原因也未考虑低压无功补偿问题,导致农村综合变的功率因数很低,基本上在0.6~0.7之间,即无功功率在配电线路上引起的有功损耗实际上超过了有功功率在配电线路上引起的有功损耗。因此,从技术面分析,无功功率引起的有功损耗已经成为影响整个低压配电系统线损率最主要的技术因素。
  经过实践,无功补偿技术的应用为电力企业和客户带来了双赢的局面。对客户来讲,合理进行随机补偿,可以降低电流,减少内线损耗,提高设备出力;对供电企业来说,无功补偿技术改造后,配变可以降低损耗,使得配变利用率提高,满足了更多动力客户的供电需求。从一定程度上缓解农村综合变容量不足的矛盾,可以将有限的电网建设资金用得更为合理。
  无功补偿的对象主要是需用动力设备容量在10千瓦以上的客户;补偿的方法应以随机补偿为主,实现无功就地平衡。从补偿数量上来讲,理论上讲可以考虑按现有动力设备容量1:1~1:1.2来进行就地补偿。考虑到农村动力客户单台设备容量都较小,生产情况随着经济形势经常变化,可以考虑采用小容量的电容器(如2kvar、4kvar)等合理进行分组配置或者按现有动力设备容量1:0.6~1:0.8进行补偿以避免过补偿。从补偿后效果来看,补偿后动力电流可以下降1/3以上,有些甚至能下降一半电流,台区线损基本上可以降低2~4个百分点,可以起到较好的降损效果。

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