關(guān)于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)與無功補(bǔ)償?shù)奶接?/h1>

所屬欄目：電力論文 發(fā)布日期：2011-07-19 17:22 熱度：

　　【摘要】:本文主要結(jié)合電力系統(tǒng)配電線路的實(shí)際情況,由多年的工作生產(chǎn)實(shí)踐,對(duì)電網(wǎng)線損從管理方面、技術(shù)方面提出了具體的措施,從這幾個(gè)方面雙管齊下,尋找降損節(jié)能的途徑,以提高農(nóng)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　【關(guān)鍵詞】:電力系統(tǒng)；配電網(wǎng)線路；無功補(bǔ)償；線損
　　電力系統(tǒng)配電線損管理直接對(duì)考核電力部門經(jīng)濟(jì)效益是關(guān)鍵的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo),而線損率的高低卻是電力企業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)技術(shù)水平和管理水平的綜合反映。線損是動(dòng)態(tài)的,它隨負(fù)荷的變化而變化,怎樣抓好農(nóng)網(wǎng)線損管理工作,有效降低線損,筆者認(rèn)為可以從以下方面入手。
　　1配電線路進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)男Ч?br /> 　　(1)減少線路的有功損失：
　　當(dāng)電流通過線路時(shí)，其有功功率損耗為：
　　△P=3I2R×10-3
　　或△P=3×(P/UcosΦ)2×R×10-3
　　式中△P--線路的有功功率損耗kW
　　I--線路通過的電流A
　　R--線路每相電阻Ω
　　P--線路輸送的有功功kW
　　Q--線路輸送的無功功率kvar
　　cosΦ--線路負(fù)荷的功率因數(shù)；
　　由上式可知，有功功率損失和功率因數(shù)的平方成反比。提高功率因數(shù)可以大量降低線損。當(dāng)功率因數(shù)由0.6提高到0.8時(shí)，銅損下降將近一半。
　　(2)改善用戶電壓質(zhì)量：
　　線路電壓損失的公式為：
　　△U=(PR+QX)/U×10-3
　　式中△U--線路電壓損失kV
　　U--線路電壓kV
　　P--線路有功負(fù)荷kW
　　Q--線路無功負(fù)荷kvar
　　X--線路感抗Ω
　　R--線路電阻Ω
　　由上式可以看出，提高系統(tǒng)功率因數(shù)，減少線路輸送的無功負(fù)荷，則電壓損失莫玌將下降。
　　(3)減小系統(tǒng)元件的容量，提高電網(wǎng)的輸送能力：
　　視在功率S=P/cosΦ，由此可以看出，提高功率因數(shù)在輸送同樣的有功功率情況下，設(shè)備安裝容量可以減少，節(jié)約了投資。如設(shè)備安裝容量不變則可增大有功功率輸送量。安裝電容器提高輸送有功功率所得的效益，可按下式確定：
　　△P/Q=(cosΦ2-cosΦ1)/cosΦ2(tgΦ1-tgΦ2)
　　式中△P--有功功率的增加量
　　Q--達(dá)到△P所需要的無功功率
　　cosΦ1、cosΦ2--補(bǔ)償前、后的功率因數(shù)
　　如果cosΦ由0.8提高到0.95，每kvar電容器節(jié)約配電線路上的變壓器及其它設(shè)備安裝容量約為0.38kVA。而網(wǎng)絡(luò)上每kVA安裝容量的造價(jià)為每kvar電容器價(jià)格的幾十倍以上。
　　2配電線路無功補(bǔ)償?shù)淖龇�及分配方�?br /> 　　(1)無功補(bǔ)償?shù)淖龇ǎ?br /> 　　將低壓自愈式電容器裝設(shè)在配電變壓器低壓出口處，隨變壓器同時(shí)投切，直接補(bǔ)償變壓器本身消耗的無功及補(bǔ)償部分感性負(fù)載所需的無功。
　　(2)分配方案：
　　①補(bǔ)償容量的選擇：
　　補(bǔ)償容量由電力負(fù)荷及補(bǔ)償前和要求補(bǔ)償提高后的功率因數(shù)值決定。計(jì)算公式如下：
　　Qbch=Ppj(tgΦ1-tgΦ2)
　　或Qbch=Ppj(1-tgΦ2/tgΦ1)
　　式中Qbch--所需的補(bǔ)償容量kvar
　　Ppj--最大負(fù)荷月的平均有功負(fù)荷kW
　　Qpj--最大負(fù)荷月的平均無功負(fù)荷kvar
　　tgΦ1--補(bǔ)償前的功率因數(shù)cosΦ1的正切值
　　tgΦ2--補(bǔ)償后要求達(dá)到的功數(shù)因數(shù)cosΦ2的正切值
　　另外，我們必須注意cosΦ2值的確定必須適當(dāng)。當(dāng)功率因數(shù)由0.95提高到1時(shí)所需的補(bǔ)償容量增加得很多，得不償失。因此將功率因數(shù)提高到1是不合理的。
　　②配電線路各支線電容器的合理分配：
　　輻射狀的配電網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)Q1、Q2、Q3……Qn為補(bǔ)償前各條支線的平均無功負(fù)荷；Qbc1、Qbc2……Qbcn為各條支線上要安裝電容器的無功功率；R1、R2、R3……Rn為各條支線的計(jì)算電組(其數(shù)值為每一支線的電阻值乘以系數(shù)α而得，一般α取0.55)。
　　裝設(shè)電容器的所有各條線路的等值電阻Rd為：
　　Rd=1/(1/R1+1/R2+1/R3+……+1/Rn)
　　計(jì)算結(jié)果表明，符合下式的條件時(shí)，電容器的無功補(bǔ)償效果最好，即：(Q1-Qbc1)R1=(Q2-Qbc2)R2=……=(Q-Qbc)Rd
　　因此，安裝于各條支線上電容器無功功率的最合理分配為：
　　Qbc1=Q1-(Q-Qbc)Rd/R1
　　Qbcn=Qn-(Q-Qbc)Rd/Rn
　　式中Q-整條線路補(bǔ)償前的無功負(fù)荷
　　Qbc-整條線路補(bǔ)償后的無功負(fù)荷
　　3配電線路上裝設(shè)電容器后的效果實(shí)例
　　以某線路為例，該線路總長76.264km(線號(hào)為LGJ-70導(dǎo)17.30km，LGJ-50導(dǎo)線3.538km，LGJ-25導(dǎo)線22.432km)，配電變壓器105臺(tái)合計(jì)7100kVA(各廠礦專用變壓器沒有統(tǒng)計(jì)在內(nèi))有兩個(gè)鄉(xiāng)用電。該線路的有功電量為45.41萬kW•h，無功電量為74.44萬kvar•h。功率因數(shù)為：
　　cosΦ=45.41/45.412+74.442=0.61
　　配電變壓器無功消耗計(jì)算值：
　　Qtr=7100×0.08×720=40.896萬kvar•h
　　由此看出配電變壓器的無功損耗占該線路總無功電量的55%。
　　線路傳輸?shù)臒o功電量理論值為：Qx1=22.305萬kvar•h，占該線路總無功電量的29.6%，剩下的11.239萬kvar•h(15.4%)是其它感性無功損失。由此說明配電變壓器的固定無功損耗所占比重大，是整個(gè)配電網(wǎng)功率因數(shù)偏低的主要原因。根據(jù)理論計(jì)算在線路分散裝設(shè)了800kvar低壓自愈式電容器后，通過實(shí)測，該線路功率因數(shù)從0.61提高到0.90左右，用戶電壓提高了10～15V，線損率由補(bǔ)償前的21%下降到14%左右。由此可見，分散裝設(shè)電容器效果顯著。
　　低壓無功就地補(bǔ)償總體效益的初步分析：
　　(1)農(nóng)村用電的特點(diǎn)是分散性和季節(jié)性，功率因數(shù)和負(fù)載率都很低，無功損耗十分嚴(yán)重。對(duì)此，采用低壓無功就地補(bǔ)償，把補(bǔ)償范圍延伸到低壓側(cè)的做法，從整體節(jié)能來考慮是比較徹底的，其經(jīng)濟(jì)效果顯著。
　　(2)采用低壓電容器就地補(bǔ)償無功，減少了無功功率傳輸過程中的有功及無功損耗，提高了有功輸送能力。
　　(3)和集中補(bǔ)償比較：從理論計(jì)算和實(shí)際效果看，在減少配電線路線損、降低電壓損失，增加設(shè)備出力方面都優(yōu)于集中補(bǔ)償。從運(yùn)行及投資方面看，分散補(bǔ)償?shù)碾娙萜骼�用率低，但使用靈活、設(shè)備簡單，不需要維護(hù)。通過幾年時(shí)間的運(yùn)行，國產(chǎn)低壓電容器運(yùn)行狀況是良好的。由于分散方式減少了傳輸無功損耗，所以較集中補(bǔ)償，電容器總?cè)萘啃。�總體造價(jià)較低。

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