无功补偿在配网中的应用

无功补偿在配网中的应用青海省海东供电局曾晓芳(810600)[摘要]无功功率的传输会在电网中产生压降和能量损失，因此应尽可能降低无功的不利影响。文章结合无功源建立方便的特点，从无功补偿的原理．出发，论述了无功补偿对改善配网电压质量和降损节电的效果。对我省农城网改造中推广使用电容补偿装置有一定的借鉴。[关键词]无功补偿配网应用[Abstract]Reactivepower’stransmi3siOnproducesthevOltagedroppingandenergylOsingintheelectricwirenetting，therefOre讧iSimportanttOredutere．ativeeffect，combiningwithreactivesource’SconvenientestabliShmentCharacteriS“C，andaccordingtOthepdnCipleOfreactiVecompen—satiOn，thepaperdiSCUSSeSthereactivecompensation'seffeCtOnimprovingthedistribUtlOnnetv01tagequal让yanddecreasingandeconomingtheelectricity，讧possessessomereferenceeftectQinghaiprovinceruralareaspowernet’SpopularizingthecapacitancecompensationdeV中e．[KeywordS]ReactivecompensatiOnDistributlOnnetApplicatiOn1引言在电力系统中，无功功率是用来建立交变磁场和实现能量转换的。但无功功率的传输必然会在电网中产生一定的压降，同时还会消耗一定的能量。为了尽量降低无功的这种不利影响，人们发现无功源的获得可以不依赖发电厂也能实现，这一点与有功功率大不相同。无功源的建立有好几种方式。其中最简便、最实用的一种是在无功负荷集中处装设一定数量的并联补偿电容器。实践证明，这种方式对改善配网电压质量和降低线损效果十分明显。2无功补偿的基本原理电力系统中无功负荷一般主要指感应式电动机、日光灯、空调、冰箱、洗衣机以及其它类型的感性负载。它们约占电网无功总消耗的60％一65％；其次是配网中电力变压00的无功损耗，约占电网无功总消耗的20％一25％；其它约有10％一20％的无功功率大体是在整流器、电控器、架空输电线路中消耗的。2．1无功传输对配网造成的影响2．1．1无功传输对配网电压质量的影响由于配电网络中存在着电阻和电抗(统称阻抗)，因此无论有功或无功电流经过阻抗时必然会产生压降。压降的计算公式如下：在有功负荷、网络电压、网络阻抗不变的情况下，Q越大，网络中产生的压降就会越大。网络中的压降越大，网络末端用户的电压水平就会越低。2．1．2无功传输对网络线损的影响”无功功率既不作功也不消耗，但它却存在于电网之中，并不断地在流动，充当能量交换的媒介。由于网络中存在着电阻，无功电流经过电阻时必然要消耗能量，所以自然就会出现线损。无功传输对线损的影响见公式(2)：式中：／A一线损；A一供电小时效。公式(2)中，当线路输送的有功功率户和网络电压U保持不变时，可以看出，线损对无功负荷的变化反应极为敏感，网络传输的无功功率越大，线损也就越大。反之则会减小。2．2无功补偿的作用以上分析表明，无功传输对配网的影响，一是会导致电力用户电压水平的恶化，二是会造成网络线损的上升。为了降低无功传输带来的不利影响，我们结合无功源建立方便的特点，可以在配网无功负荷集中处并人一定数量的电容器，由电容器向负荷点就近提供无功功率，以减少系统流人的Q，这样不仅可使网络产生的压降损失厶U变小，同时也可使网络的线损／xA减小，可谓一举两得。当在配电网络中并人电容器Q。之后，网络的乐睡和线相计笪公式就会变为：由以上两式可见，Qb增大，压降的损失就会减小，降损的效果就会增大，当Q，‘Q时，由无功传输带来的压降损失和线损会为零，其改善电压和降损的效果达到最佳。如果QbQ，则会出现无功倒流系统的情况，这时压降损失反而会增大，降损的效果也会逐步开始恶化。故而可以得出，无功补偿在一定条件下不仅可以改善配网用户的电压质量，同时还可以降损节电。但无功补偿的容量须要事先测算，确定的补偿度一定要合理。否则，则既不经济，也不会取得好的效果。3无功补偿对改善用户电压质量的实例分析设有一专线供电的10kV电力用户，用电负荷为3+i2．25MVA，供电线路首端运行电压为10kV，输电线路长度6km，导线型号为LCJ—120。Ro：0．270／km，Xo：0．379Q／km，无功补偿点选在用户端，补偿后用户端负荷的功率因数凹SQ：0．92。以下对补偿前和补偿后用户端电压水平的变化情况作以计算和分析。3．1补偿前用户端电压水平线路首端有功功率ｐ１＝ｐ＋P，线路首端无功功率Q１＝Q＋Q4无功补偿对降低配网线损的实例分析仍以上例，假设用户的年最大负荷利用小时数t分别为3500h和4500h。损耗小时，值由损耗小时I与最大负荷利用小时t的关系曲线查得。无功补偿容量和安装地点不变。电能的售电价格为0．3元／kW·h。下面对补偿前和补偿后该线路的线损变化情况和节电效益作以计算。4．1补偿前线路年电能损失以上结果表明，尤功补偿的障攒节电效果是十分显著的。尤其对年最大负荷树用小时数高酶用户，节电效果更为突出。如果补偿得当，每年获得的节电效益比较可观。5配隅无功补偿应遵循的原财5．1无劝补偿方式的确定lOkV配网无功补偿的方式主要有集中和分散式两种。实施配置中应结合负荷的类型、特点和再络结构确定其补偿方式。如果负荷是集中用户，如专线供电96独立用户，补偿点就应选在用户处。如是公阿线路，且沿线负荷分布相对比较均匀时，无功补偿点一般应选在该线路平均负荷的2／3处，基本上也就是配网主干线自送端的2／3处。5．2无功补偿容量的：确定无功补偿容量酶确定，一般应根据负荷的大小、性质以及《全国供用电规则)的要求通过计算礴定。补偿度(Q／P)不易过高，一般应控制在0．3～0．48之间。补偿容量过大时，一是不太经济，二是容易出现无功僻漉系统盼瑰象。当然补偿容量也不髓太小，太小就会失去意义。5．3无功补偿设备的选择无功补偿设备的选择一定要注意其性能特点。有条件的应尽可能选择带有自费投坍装置的设备，在我省还应考虑设备能否适应高海拔因素的影晦。其次，应注意设备酶过电压能力和耐受短路放电，的能力。另外，还应注意电容器的抗涌漉膳力以及环境温度差ge等西素。6结束语配网渊坪幻C虫棒偿已经越来蘑引起人们的关注，由于箕具有改善用户电压质量稿降搔节电酶双重效果，目蓖逮凄工作在费省农塘隔改造中已逐步开始实施，其蓑果很快露会被人们历认识和接受。