試論10kV配電網(wǎng)無功功率平衡及優(yōu)化補(bǔ)償

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

1無功功率平衡

在電力系統(tǒng)中，無功功率同有功功率一樣必須保持平衡，負(fù)載所需要的感性無功功率jQL由電網(wǎng)中無功電源發(fā)出的容性無功功率-jQc來提供補(bǔ)償。無功功率平衡應(yīng)根據(jù)就地平衡的原則進(jìn)行就地補(bǔ)償，避免大量的無功功率作遠(yuǎn)距離傳輸。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級(jí)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主;高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主;調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主;并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、同步投運(yùn)。

2無功對(duì)電壓和線損的影響

2.1無功對(duì)電壓的影響

(1)無功與電壓損耗的關(guān)系

當(dāng)電網(wǎng)傳輸功率時(shí)，電流將在線路、變壓器阻抗上產(chǎn)生電壓損耗△〖WTBX〗U。其關(guān)系式如下：

△U=(PR+QX)/UN (1)

當(dāng)線路安裝無功補(bǔ)償容量為Q c的并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置后，線路電壓損耗為

△U′=〔PR+(Q-QC)X〕/UN (2)

并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行所引起的靜態(tài)電壓升高，即

△U-△U′=QCX/UN (3)

式中△U-電壓損耗，V

P-線路傳輸?shù)挠泄β蔾W

Q-線路傳輸?shù)臒o功功率kvar

QC-補(bǔ)償投入的電容器容量kvar

UN-線路額定電壓kV

R、X為線路電阻、電抗ΩZK)

從上式中可見，無功功率的變化，將引起電壓降的變動(dòng)，由于安裝并聯(lián)電容器，就地平衡無功功率，限制無功功率在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)地減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

(2)電壓調(diào)整

10kV配電線路存在電壓過低或偏高問題，其原因除了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理和導(dǎo)線過細(xì)外，主要是無功功率不足或過剩。系統(tǒng)的無功功率對(duì)電壓影響極大，無功功率不足，將引起電網(wǎng)電壓下降，而無功過剩將引起電網(wǎng)電壓偏高。無功功率平衡是維持及保證電網(wǎng)電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)，必須采取有效的調(diào)壓措施，以提高電壓水平。合理調(diào)整變壓器分接頭，是提高電網(wǎng)電壓水平的一種調(diào)壓手段。

2.2無功對(duì)線損的影響

在電網(wǎng)運(yùn)行中，因大量非線性負(fù)載的投運(yùn)，它們除要消耗有功功率外，還要消耗一定的無功功率，負(fù)荷電流通過線路、變壓器將會(huì)產(chǎn)生功率與電能損耗。由電能損耗公式可知，當(dāng)線路或變壓器輸送的有功功率和電壓不變時(shí)，線損與負(fù)荷功率因數(shù)的平方成反比。功率因數(shù)越低，電網(wǎng)所需無功就越多，線損就越大。當(dāng)cosφ=0.7時(shí)，無功功率和有功功率在電網(wǎng)中產(chǎn)生的電能損耗基本相當(dāng)，即此時(shí)電網(wǎng)中線路和變壓器的損耗有一半是由無功功率引起的。提高功率因數(shù)，可使線損率降低。綜上所述，無功功率分級(jí)補(bǔ)償就地平衡，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可減少電網(wǎng)中無功功率的傳輸，從而降低電網(wǎng)的電壓損耗和電能損耗。