浅谈农村电网无功补偿及优化

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1、浅谈农村电网无功补偿及优化　　(包头市九原电力公司修试所，内蒙古包头014060) 　　摘要：文章介绍了农村电网的无功补偿及优化，指出：电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的有效手段，是提高电力系统电压质量、降低线路损耗的重要举措之一，在现代化的电能管理系统(EMS)中占有极其重要的地位。 关键词：无功补偿方法；无功补偿优化规划 　　中图分类号：TM727.1文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)09—0112—02 1农村配电网现状及电能质量要求 　　中国为县级区域内的县城、村镇、农垦区及林牧区用户电的110kV及以下的配电网称为农村配电网，它

2、一般处于电力系统的末端，具有以下特点：①农电网多为辐射状网络：②农电网的配电线路长、分支多、负荷密度小而分散；③因季节性影响，负荷峰谷差别较大，运行状态受负荷变化的影响较大；④农村配电变压器(10／0.38kV)平均负荷率低，空载损耗高。 　　上述特点使农电网的电压波动幅度大、供电质量差、网络损耗大。供电成本较高。这不论对于供电部门还是对电力用户都是很不利的因素，而且人们己普遍认识到降低电网损耗是供电部门减少成本的重要突破口，也是今后增加供电量的重要手段之一。 2农村配电网常用无功补偿方法 　　农村配电网长期以来无功匾乏，随着经济的快速稳定发展，农村用电大负荷、非

3、线性负荷用户迅猛增长，农电网中的无功缺额也随用电负荷的增大而增大，使其带来网损增加。根据农电网中无功负荷的特点，按照无功功率“全面规划、合理布局、分散补偿、就地平衡”的原则，采用以分散补偿为主，集中补偿为辅的补偿方式对农电网进行了必要的无功补偿。主要的无功补偿方法有： 2.1随机补偿 　　将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电动机同时投切的补偿方式。 2.2随器补偿 　　将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器的二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。 2.3低压集中补偿 　　即将电容器组连接在配变或用户配电所0.4kV母线上跟踪负荷变化进

4、行补偿的方式。 2.4在10kV配电线路上集中补偿 　　即在线路电杆上安装电容器实行单点或多点补偿。单点补偿的地点选在距离线路首端2／3处，两点补偿分别装设在距首端2／5和4／5处。根据线路的长短及负荷大小在10kV线路上装设3组电容器的补偿方法，第一组安装在距离用户首端2／7处，第二组安装在离用户首端4／7处，第三组安装在离用户首端6／7处，然后根据无功负荷的变化自动投切电容器组，取得了理想的补偿效果。 　　2.5变电站集中补偿即在变电10kV母线上集中安装电容器，按主变容量10％～15％进行补偿。 3无功补偿容量确定的一般方法 　　补偿容量大小决定于电力负

5、荷大小，以及补偿前电力系统功率因数和补偿后要求提高的功率因数值。下面是几种确定无功补偿容量的常用方法： 3.1从提高功率因数需要确定补偿容量 　　如果电力网的最大负荷月的平均有功功率为Pav,补偿前的功率因数为cosφ1，补偿后要求将功率因数提高到cosφ2，则补偿容量可用下式计算： Qc=Pav(tgφ1-tgφ2) 　　cosφ1应采用最大负荷月平均功率因数，cosφ2确定必须适当。通常，将功率因数从0.9提高到1所需的补偿容量，与将功率因数从0.72提高到0.9所需的补偿容量相当。因此，在高功率因数下进行补偿其效益显著下降。这是应为在高功率因数下，cosφ

6、曲线的上升率变小，因此，提高功率因数所需的补偿容量将要相应的增加。 　　32从降低线损需要来确定无功补偿容量计算公式同上式。 33从提高运行电压确定无功补偿容量 　　在配电线路的末端，运行电压较低，特别是重负荷、细导线的线路。加装补偿电容以后，可以提高网络电压，因此，就发生了按提高电压的要求，选择多大的补偿电容是合理的问题。其计算公式为三相所需总的补偿容量ΣQc=3Qc=ΔULU2L/X(ΔUL为线压增量，kV；U2L为母线线电压值kV。) 4农村配电网无功补偿优化规划的意义 　　电压波形是衡量电能质量的重要指标之一，它的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布

7、是否合理。这不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣问题，而且还直接影响电网的安全、经济运行。由电压损耗算式△U＝(PR十QX)／U可见，在电网阻抗＋JX)和电压顺定的情况下，电压损耗凸屿电网输送的有功功率和无功功率成下比关系，当输电线路参数R＜X情况下，电压损耗主要与输送的无功功率有关。当电力系统供给负荷足够的无功功率时，负荷的端电压就保持正常的电压水平；若无功电源容量不足，系统运行电压将难以保证。同时，还应避兔大量无功功率的远距离传输，以降低系统有功网损。由功率损耗公式△P-P2+Q2＝)R／U2可以看出