配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償畢業(yè)論文

1、<p><b>　　配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償</b></p><p>　　摘要 ：無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用。配電網(wǎng)規(guī)模巨大，負(fù)荷情況復(fù)雜，使用環(huán)境條件差，合理選擇無(wú)功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償技術(shù)意義重大，補(bǔ)償工程也有很多問(wèn)題值得認(rèn)真分析和思考。分析計(jì)算結(jié)果和大量工程實(shí)踐表明，雖然配變無(wú)功補(bǔ)償容量小、電壓低，但工程中卻有很多技術(shù)問(wèn)題值得認(rèn)真分析和思考；而無(wú)功補(bǔ)償工程是供電企業(yè)

2、和產(chǎn)品廠(chǎng)家雙方的事情，都應(yīng)充分重視解決工程中的問(wèn)題。文章重點(diǎn)分析、比較了配電網(wǎng)常用無(wú)功補(bǔ)償方案的特點(diǎn)，并結(jié)合無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和無(wú)功補(bǔ)償工程建設(shè)的實(shí)踐，提出了無(wú)功補(bǔ)償工程應(yīng)注意問(wèn)題和建議。關(guān)鍵字 ：配電網(wǎng) 無(wú)功補(bǔ)償 補(bǔ)償方案 無(wú)功優(yōu)化</p><p>　　Abstract:Reactive power compensation on the grid safety, quality, and play an im

3、portant role in economic operations. Distribution network is huge, complex case load, the use of poor environmental conditions, a reasonable choice of reactive compensation programs and significant compensation technolog

4、y, there are also many works compensation issue worthy of serious analysis and reflection. Analysis of results and a large number of projects Practice shows that, although the distribution transformer</p><p>

5、;　　Key words :distribution network Reactive power compensation The compensation package Reactive Power Optimization</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　由于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作

6、用，因此無(wú)功補(bǔ)償是電力部門(mén)和用戶(hù)共同關(guān)注的問(wèn)題。合理選擇無(wú)功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償容量，能有效提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，提高發(fā)輸電設(shè)備的利用率，降低有功網(wǎng)損和減少發(fā)電費(fèi)用。</p><p>　　我國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)模巨大，因此配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償對(duì)降損節(jié)能，改善電壓質(zhì)量意義重大。本文結(jié)合當(dāng)前人們關(guān)注的電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題，重點(diǎn)分析、比較了配電網(wǎng)常用無(wú)功補(bǔ)償方案特點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用技術(shù)的分析，提出了配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償工程

7、應(yīng)注意問(wèn)題和相關(guān)建議。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方案比較…………5</p><p>　　1.1變電站集中補(bǔ)償………………………………5</p><p>　　1.2 配電變低壓補(bǔ)償………………………………6</p><p>　　1.3 配

8、電線(xiàn)路固定補(bǔ)償……………………………8</p><p>　　1.4 用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償……………………………9 </p><p>　　2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓作用分析………………10</p><p>　　2.1 典型實(shí)例的算……………………………… 10</p><p>　　2.2 計(jì)算結(jié)果分析……………………………12</p>&

9、lt;p>　　2.3 原因和解決措施…………………………13</p><p>　　3 無(wú)功補(bǔ)償效益的簡(jiǎn)要分析…………14</p><p>　　4 產(chǎn)品選型及工程應(yīng)注意的問(wèn)題……17</p><p>　　5 結(jié)語(yǔ)…………………………………20</p><p>　　6 參考文獻(xiàn)………………………21</p>

10、;<p>　　7 外文資料翻譯………………………22</p><p>　　1 配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方案比較</p><p>　　配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方案有變電站集中補(bǔ)償、配電變低壓補(bǔ)償、配電線(xiàn)路固定補(bǔ)償和用電設(shè)備分散補(bǔ)償。四種方案示意圖見(jiàn)圖1所示。</p><p>　　1.1變電站集中補(bǔ)償</p><p>　　變電站集中補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)

11、電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等，主要目的是平衡輸電網(wǎng)的無(wú)功功率，改善輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端變電所的母線(xiàn)電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線(xiàn)路的無(wú)功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10kV母線(xiàn)上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但這種補(bǔ)償方案對(duì)10kV配電網(wǎng)的降損不起作用。</p><p>　　圖 1  配電網(wǎng)常見(jiàn)無(wú)功補(bǔ)償方式示意圖</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)變電站

12、的電壓/無(wú)功綜合控制，通常采用并聯(lián)電容器組和有載調(diào)壓抽頭協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)控制算法國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行過(guò)大量研究，九區(qū)圖法是一種常用的有效方法[1]。但大量的實(shí)際應(yīng)用表明，投切過(guò)于頻繁會(huì)影響電容器開(kāi)關(guān)和分接頭的使用壽命，增大運(yùn)行維護(hù)工作量，通常在實(shí)際中要限制抽頭調(diào)節(jié)和電容器組操作次數(shù)。采用電力電子開(kāi)關(guān)控制成本比較高、開(kāi)關(guān)自身功率損耗也很大，因此變電站高壓電壓/無(wú)功控制技術(shù)仍有待進(jìn)一步改善和研究。</p><p>　　鑒于

13、變電站無(wú)功補(bǔ)償對(duì)提高高壓電網(wǎng)功率因數(shù)，維持變電所母線(xiàn)電壓和平衡系統(tǒng)無(wú)功有重要作用，因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的增長(zhǎng)安排、設(shè)計(jì)好變電站的無(wú)功補(bǔ)償容量，運(yùn)行中在保證電壓合格和無(wú)功補(bǔ)償效果最好的情況下，盡可能使電容器組投切開(kāi)關(guān)的操作次數(shù)為最少。</p><p>　　1.2 配電變低壓補(bǔ)償</p><p>　　配電變低壓補(bǔ)償是目前應(yīng)用最普遍的補(bǔ)償方法。由于用戶(hù)的日負(fù)荷變化大，通常采用微機(jī)控制、跟蹤負(fù)荷波動(dòng)分組

14、投切電容器補(bǔ)償，總補(bǔ)償容量在幾十至幾百千乏不等。目的是提高專(zhuān)用變用戶(hù)功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功的就地平衡，降低配電網(wǎng)損耗和改善用戶(hù)電壓質(zhì)量。</p><p>　　配變低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償后功率因數(shù)高、降損節(jié)能效果好。但由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散，因此補(bǔ)償工程的投資較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大，也因此要求廠(chǎng)家要盡可能降低裝置的成本，提高裝置的可靠性。</p><p>　　采用接觸器投切電容器

15、的沖擊電流大，影響電容器和接觸器的使用壽命；用晶閘管投切電容器能解決接觸器投切電容器存在的問(wèn)題，但明顯缺點(diǎn)是裝置存晶閘管功率損耗，需要安裝風(fēng)扇和散熱器來(lái)通風(fēng)與散熱，而散熱器會(huì)增大裝置的體積，風(fēng)扇則影響裝置的可靠性。</p><p>　　圖2 機(jī)電一體開(kāi)關(guān)無(wú)功補(bǔ)償裝置接線(xiàn)圖</p><p>　　為解決這些問(wèn)題，筆者組織開(kāi)發(fā)、研制了機(jī)電一體開(kāi)關(guān)無(wú)功補(bǔ)償裝置[2]，機(jī)電開(kāi)關(guān)補(bǔ)償裝置典型接線(xiàn)如圖2

16、所示。裝置采用固定補(bǔ)償與分組補(bǔ)償結(jié)合，以降低裝置的生產(chǎn)成本；裝置能實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，以滿(mǎn)足三相不平衡系統(tǒng)的需要。機(jī)電開(kāi)關(guān)控制使裝置既有晶閘管開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，又具有接觸器無(wú)功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。幾千臺(tái)裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、試驗(yàn)表明，機(jī)電開(kāi)關(guān)補(bǔ)償裝置體積小、可靠性高，能滿(mǎn)足戶(hù)外環(huán)境、長(zhǎng)期工作需要。機(jī)電開(kāi)關(guān)的原理與技術(shù)詳見(jiàn)文獻(xiàn)[2]。</p><p>　　低壓補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量大，運(yùn)行維護(hù)是補(bǔ)償工程需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題；另外，配電系

17、統(tǒng)負(fù)荷情況復(fù)雜，系統(tǒng)可能存在諧波、三相不平衡，以及防止出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題，這些工程中應(yīng)注意的問(wèn)題后面詳細(xì)介紹。</p><p>　　1.3 配電線(xiàn)路固定補(bǔ)償</p><p>　　大量配電變壓器要消耗無(wú)功，很多公用變壓器沒(méi)有安裝低壓補(bǔ)償裝置，造成的很大無(wú)功缺額需要變電站或發(fā)電廠(chǎng)承擔(dān)，大量的無(wú)功沿線(xiàn)傳輸使得配電網(wǎng)的網(wǎng)損居高難下，這種情況下可考慮配電線(xiàn)路無(wú)功補(bǔ)償，文獻(xiàn)[3][4]提出了配電線(xiàn)路無(wú)功

18、補(bǔ)償?shù)谋匾院头椒ā?lt;/p><p>　　線(xiàn)路補(bǔ)償既通過(guò)在線(xiàn)路桿塔上安裝電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。由于線(xiàn)路補(bǔ)償遠(yuǎn)離變電站，因此存在保護(hù)難配置、控制成本高、維護(hù)工作量大、受安裝環(huán)境限制等問(wèn)題。因此，線(xiàn)路補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償點(diǎn)不宜過(guò)多；控制方式應(yīng)從簡(jiǎn)，一般不采用分組投切控制；補(bǔ)償容量也不宜過(guò)大，避免出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象；保護(hù)也要從簡(jiǎn)，可采用熔斷器和避雷器作為過(guò)電流和過(guò)電壓保護(hù)。</p><p>　　線(xiàn)路補(bǔ)償主要提供

19、線(xiàn)路和公用變壓器需要的無(wú)功，工程問(wèn)題關(guān)鍵是選擇補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償容量，文獻(xiàn)[4]給出了補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和容量的實(shí)用優(yōu)化算法。線(xiàn)路補(bǔ)償具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線(xiàn)路。線(xiàn)路補(bǔ)償一般采用固定補(bǔ)償，因此存在適應(yīng)能力差，重載情況下補(bǔ)償度不足等問(wèn)題。自動(dòng)投切線(xiàn)路補(bǔ)償仍是需研究的課題。</p><p>　　1.4 用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償</p><p>　　在10kV以下電網(wǎng)的

20、無(wú)功消耗總量中，變壓器消耗占30％左右，低壓用電設(shè)備消耗占65％以上。由此可見(jiàn)，在低壓用電設(shè)備上實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償十分必要。從理論計(jì)算和實(shí)踐中證明，低壓設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效果最佳，綜合性能最強(qiáng)，是值得推廣的一種節(jié)能措施。</p><p>　　感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是消耗無(wú)功最多的低壓用電設(shè)備，故對(duì)于油田抽油機(jī)、礦山提升機(jī)、港口卸船機(jī)等廠(chǎng)礦企業(yè)的較大容量電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該實(shí)施就地?zé)o功補(bǔ)償，即隨機(jī)補(bǔ)償。與前三種補(bǔ)償方式相比，隨機(jī)補(bǔ)償更能體現(xiàn)

21、以下優(yōu)點(diǎn)[5]：</p><p>　　1）線(xiàn)損率可減少20%；</p><p>　　2）改善電壓質(zhì)量，減小電壓損失，進(jìn)而改善用電設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行條件；</p><p>　　3）釋放系統(tǒng)能量，提高線(xiàn)路供電能力。</p><p>　　由于隨機(jī)補(bǔ)償?shù)耐顿Y大，確定補(bǔ)償容量需要進(jìn)行計(jì)算，以及管理體制、重視不夠和應(yīng)用不方便等原因，目前隨機(jī)補(bǔ)</p&g

22、t;<p>　　償?shù)膽?yīng)用情況和效果都不理想。因此，對(duì)隨機(jī)補(bǔ)償需加強(qiáng)宣傳力度，增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同用電設(shè)備的特點(diǎn)和需要，開(kāi)發(fā)研制體積小、造價(jià)低、易安裝、免維護(hù)的智能型用電設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償裝置。</p><p>　　根據(jù)以上常用無(wú)功補(bǔ)償方案的分析、討論，我們可歸納、整理出四種補(bǔ)償方案的特點(diǎn)和基本性能如表1所示。</p><p>　　表1 四種無(wú)功補(bǔ)償方法的特點(diǎn)比較</p

23、><p>　　2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓作用分析</p><p>　　鑒于配變無(wú)功補(bǔ)償是供電企業(yè)和用戶(hù)普遍關(guān)注的工作?，F(xiàn)在開(kāi)始，本文重點(diǎn)對(duì)配變無(wú)功補(bǔ)償及工程問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。</p><p>　　2.1 典型實(shí)例的計(jì)算</p><p>　　圖1為某市臺(tái)江變電站10kV母線(xiàn)953線(xiàn)路簡(jiǎn)化接線(xiàn)。該線(xiàn)路自變電站端開(kāi)始一段與956線(xiàn)為同桿雙回線(xiàn)，其中956

24、線(xiàn)較短些，接有18臺(tái)配電變壓器；而953線(xiàn)路較長(zhǎng)，接有31臺(tái)配電變壓器，變壓器總?cè)萘繛?895kVA。</p><p>　　953線(xiàn)路31臺(tái)變壓器容量為50~1000kVA大小不等，為計(jì)算和分析方便，對(duì)實(shí)際的31臺(tái)變壓器就近進(jìn)行了等值處理。例如，節(jié)點(diǎn)8處是一個(gè)較大的用戶(hù)，接有3臺(tái)1000kVA的變壓器；而節(jié)點(diǎn)3處1695kVA是6臺(tái)變壓器的總?cè)萘浚渌?jié)點(diǎn)情況與節(jié)點(diǎn)3相同。</p><p>

25、;　　圖1各段線(xiàn)路下數(shù)字為導(dǎo)線(xiàn)公里長(zhǎng)度，主干線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJ—120。根據(jù)圖1各節(jié)點(diǎn)變壓器的總?cè)萘?，假設(shè)變壓器在經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)Kf=0.65（相當(dāng)較大負(fù)荷情況）狀態(tài)下工作，取功率因數(shù)為cosφ=0.85，可計(jì)算節(jié)點(diǎn)變壓器和各段線(xiàn)路的有功負(fù)荷；再假設(shè)變電站母線(xiàn)電壓分別為10.5kV和11.4kV，運(yùn)用負(fù)荷矩法可分別計(jì)算不同情況下線(xiàn)路的各節(jié)點(diǎn)電壓。依此方法計(jì)算的幾種結(jié)果如表2所示。</p><p>　　表2

26、60; 不同情況線(xiàn)路節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　2.2 計(jì)算結(jié)果分析</p><p>　　表2中變電站母線(xiàn)電壓10.5kV為負(fù)荷高峰期正常逆調(diào)壓的要求電壓；11.4kV是為保證和滿(mǎn)足線(xiàn)路末端用戶(hù)（節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)9）母線(xiàn)電壓在額定范圍內(nèi)，變電站母線(xiàn)應(yīng)達(dá)到的電壓，也是實(shí)際系統(tǒng)中經(jīng)常需要的運(yùn)行電壓。計(jì)算結(jié)果為功率因數(shù)為0.85和0.95兩種情況電壓，目的在于分析配變無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電壓的影響

27、。</p><p>　　按國(guó)標(biāo)（GB 12325-90）電能質(zhì)量——供電電壓允許偏差中的規(guī)定：10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。因此，從表2計(jì)算結(jié)果可以看出：</p><p>　　1）該線(xiàn)路依靠正常的分接頭逆調(diào)壓，功率因數(shù)cosφ=0.85時(shí)，節(jié)點(diǎn)6到節(jié)點(diǎn)9電壓超標(biāo)；功率因數(shù)cosφ=0.95時(shí)，節(jié)點(diǎn)7到節(jié)點(diǎn)9電壓超標(biāo)。因此，僅靠變壓器分接頭逆調(diào)壓，不能滿(mǎn)足線(xiàn)

28、路末端用戶(hù)的電壓質(zhì)量要求。</p><p>　　2）表2中的cosφ值為各節(jié)點(diǎn)變壓器的功率因數(shù)。因此在配變低壓補(bǔ)償無(wú)功功率，提高變壓器功率因數(shù)，對(duì)該線(xiàn)路電壓有調(diào)節(jié)作用，但只能部分地解決電壓?jiǎn)栴}；但從調(diào)壓和降損兩方面考慮，無(wú)功補(bǔ)償是應(yīng)普遍采用的技術(shù)。</p><p>　　3）變電站電壓提高到11.4kV能滿(mǎn)足末端用戶(hù)電壓要求，但變電站母線(xiàn)電壓屬?lài)?yán)重超標(biāo)。會(huì)造成變電站10kV電容器和部分低壓電

29、容器的保護(hù)超過(guò)1.1UN的定值，使無(wú)功補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行（實(shí)際情況），這將使電網(wǎng)損耗明顯增大。</p><p>　　2.3 原因和解決措施</p><p>　　造成圖1系統(tǒng)電壓?jiǎn)栴}的主要原因是導(dǎo)線(xiàn)截面小、供電半徑大。例如，在線(xiàn)路4.5km范圍內(nèi)（5節(jié)點(diǎn)之前），電壓不會(huì)超標(biāo)。因此，對(duì)更換導(dǎo)線(xiàn)或插入新變電站是解決該線(xiàn)路電壓?jiǎn)栴}的根本措施。但由于街區(qū)位置和條件限制，插入變電站改造需要的投資非常大，

30、因此該線(xiàn)路必須尋求其它的解決辦法。</p><p>　　文獻(xiàn)[6]提出的有載調(diào)壓變壓器是解決該線(xiàn)路電壓?jiǎn)栴}的有效手段。但配電變的負(fù)荷波動(dòng)大、變化頻繁，機(jī)械式分接頭難適應(yīng)和滿(mǎn)足電網(wǎng)的調(diào)壓需要。文獻(xiàn)[6]提出的晶閘管串聯(lián)調(diào)壓方法是一個(gè)很好的解決思路，希望這種變壓器能盡快得到推廣和應(yīng)用。但該方案需要更換的變壓器數(shù)量多，工程改造投資會(huì)很大。 </p><p>　　表3  采用TVR調(diào)壓線(xiàn)

31、路節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　在圖1節(jié)點(diǎn)6位置安裝一臺(tái)晶閘管電壓調(diào)節(jié)器（TVR）[7]，是解決該線(xiàn)路電壓?jiǎn)栴}的更有效措施。TVR可使節(jié)電6電壓在方案1和方案2基礎(chǔ)上調(diào)高500V，有TVR調(diào)壓的各節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果如表3所示。TVR方案優(yōu)點(diǎn)是一臺(tái)設(shè)備解決全線(xiàn)路的電壓?jiǎn)栴}，經(jīng)濟(jì)性是顯而易見(jiàn)的。</p><p>　　以上實(shí)例說(shuō)明，低壓無(wú)功補(bǔ)償具有調(diào)節(jié)、改善10kV電網(wǎng)電壓的作用；但不能

32、解決像圖1這種長(zhǎng)線(xiàn)路存在的電壓?jiǎn)栴}。</p><p>　　3 無(wú)功補(bǔ)償效益的簡(jiǎn)要分析</p><p>　　配變低壓無(wú)功補(bǔ)償能有效降低配電變及以上輸配電網(wǎng)的損耗。由于計(jì)算整個(gè)電網(wǎng)損耗涉及因素多，工作量大，下面僅以圖1中節(jié)點(diǎn)4的1000kVA變壓器為例，通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，說(shuō)明無(wú)功補(bǔ)償具有巨大的直接和間接效益。</p><p>　　設(shè)補(bǔ)償前節(jié)點(diǎn)4變壓器滿(mǎn)載運(yùn)行，視在功率S＝1

33、000KVA，功率因數(shù)COSφ＝0.85，年用電時(shí)間為T(mén)＝3000小時(shí)，計(jì)算：1）若將COSφ提高到0.95，計(jì)算需要的補(bǔ)償電容器容量；2）補(bǔ)償前需要支付的年費(fèi)用；3）補(bǔ)償裝置單位投資為150元/kvar，補(bǔ)償裝置本身?yè)p耗為3％，投資回收率為10％/年，計(jì)算補(bǔ)償后的年效益。</p><p>　　根據(jù)已知條件，可計(jì)算補(bǔ)償前</p><p>　　P1＝SCOSφ1＝1000×0.85

34、＝850kW</p><p>　　Q1＝Ssinφ1＝1000×0.52678＝526.78kvar</p><p>　　1）求需要安裝的補(bǔ)償電容器容量x</p><p>　　因裝置本身有功損耗為3％，補(bǔ)償后的電網(wǎng)無(wú)功Q2＝526.78－x，要求COSφ為0.95，可求tgφ2＝0.3287，于是有</p><p>　　可求補(bǔ)償容量

35、x＝245.73≈246kvar</p><p>　　2）補(bǔ)償前需要支付的年費(fèi)用</p><p>　　基本電費(fèi)：一般按最大負(fù)荷收取，設(shè)每KVA收取的費(fèi)用為180元/年，故有</p><p>　　FJ1＝180×1000＝18萬(wàn)元</p><p>　　電量電費(fèi)：設(shè)每KWh為0.4元，故有</p><p>　　F

36、D1＝0.4×850×3000＝102萬(wàn)元</p><p><b>　　補(bǔ)償前年費(fèi)用：</b></p><p>　　FZ1＝FJ1+ FD1＝18+102＝120萬(wàn)元</p><p>　　3）補(bǔ)償后需要支付的年費(fèi)用和年效益</p><p>　　補(bǔ)償后的視在功率和基本電費(fèi)：</p><

37、;p><b>　　kVA</b></p><p>　　FJ2＝180×857＝15.426萬(wàn)元</p><p>　　電量電費(fèi)：FD2＝0.4×(850+0.03×246)×3000＝102.88萬(wàn)元</p><p><b>　　補(bǔ)償裝置折舊費(fèi)：</b></p>&

38、lt;p>　　Ff＝150×246×10％＝0.369萬(wàn)元</p><p>　　補(bǔ)償后年費(fèi)用：FZ2＝FJ2+ FD2+ Ff＝</p><p>　　15.426+102.88+0.369＝118.675萬(wàn)元</p><p>　　安裝無(wú)功補(bǔ)償可獲得的年效益</p><p>　　△F＝FZ1－FZ2＝120－118.6

39、75＝1.325萬(wàn)元</p><p>　　上面僅僅是無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)角度計(jì)算的效益；如果計(jì)及降低輸配電網(wǎng)損耗、功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，以及節(jié)約建設(shè)投資、改善電壓質(zhì)量等方面因素，其經(jīng)濟(jì)效益更加可觀(guān)。</p><p>　　4 產(chǎn)品選型及工程應(yīng)注意的問(wèn)題</p><p>　　低壓無(wú)功補(bǔ)償安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量多，且配電網(wǎng)電壓、負(fù)荷情況復(fù)雜；工程中相關(guān)問(wèn)題考慮不周，不僅影響裝置正

40、常運(yùn)行，也帶來(lái)很多維護(hù)、管理等問(wèn)題，工程問(wèn)題必須引起重視。</p><p>　　1）運(yùn)行及產(chǎn)品可靠性問(wèn)題</p><p>　　與配電變壓器相比，低壓補(bǔ)償裝置的維護(hù)量無(wú)疑要高很多；控制系統(tǒng)越復(fù)雜、功能越多，維護(hù)工作量越大。有些單位從“長(zhǎng)遠(yuǎn)”考慮，提出聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控等很多要求，無(wú)疑會(huì)增大投資和運(yùn)行維護(hù)量，事實(shí)是很多沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)的可能。</p><p>　　低壓補(bǔ)償裝置的可靠性在

41、開(kāi)關(guān)和電容器，電容器壽命與工作條件有關(guān)，因此裝置的投切開(kāi)關(guān)是關(guān)鍵。大量工程實(shí)踐表明，戶(hù)外配變無(wú)功補(bǔ)償因工作條件差，晶閘管或接觸器補(bǔ)償裝置難滿(mǎn)足可靠性要求[2]，機(jī)電一體開(kāi)關(guān)是最佳選擇。</p><p>　　2）產(chǎn)品類(lèi)型和功能選擇問(wèn)題</p><p>　　對(duì)配電臺(tái)變的補(bǔ)償控制，有多種類(lèi)型和不同功能的產(chǎn)品可供選擇。城網(wǎng)臺(tái)變多以無(wú)功補(bǔ)償為主，很多要求有綜合監(jiān)測(cè)功能。農(nóng)網(wǎng)不同場(chǎng)合要求不同，可考慮配

42、電+補(bǔ)償、補(bǔ)償+計(jì)量，特殊用戶(hù)可用配電+補(bǔ)償+計(jì)量或補(bǔ)償+綜測(cè)。</p><p>　　對(duì)監(jiān)控功能的要求高，必然成本高、投資大。建議根據(jù)實(shí)際需要和使用場(chǎng)合，合理選擇功能適用、價(jià)位合理的產(chǎn)品。實(shí)際工程上，不應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)變臺(tái)安裝有多個(gè)箱子的情況。</p><p>　　3）控制量選取和控制方式問(wèn)題</p><p>　　很多專(zhuān)變補(bǔ)償裝置根據(jù)電壓控制電容器補(bǔ)償無(wú)功量，這種方式有助

43、于保證用戶(hù)的電壓質(zhì)量，但對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償不可取。前面圖1線(xiàn)路的電壓分析表明，電網(wǎng)的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的。若只按電壓高或低控制，無(wú)功補(bǔ)償量可能與實(shí)際需求相差很大，容易出現(xiàn)無(wú)功過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償。從電網(wǎng)降低網(wǎng)損角度，取無(wú)功功率為控制量是最佳控制方式。</p><p>　　4）補(bǔ)償效果和補(bǔ)償容量問(wèn)題</p><p>　　前面實(shí)例分析表明，配變低壓補(bǔ)償無(wú)功可提高配變功率因數(shù)，降低配變損耗，但只

44、節(jié)點(diǎn)6配變裝補(bǔ)償，對(duì)10kV線(xiàn)路降損作用很小。因此，某條線(xiàn)路配變安裝補(bǔ)償數(shù)量少或補(bǔ)償容量不足，影響全網(wǎng)（線(xiàn)路）降損和電壓改善效果。</p><p>　　前面計(jì)算方法確定補(bǔ)償容量，對(duì)實(shí)際工程難以實(shí)現(xiàn)。配電網(wǎng)日負(fù)荷變化大，負(fù)荷性質(zhì)不同，補(bǔ)償容量要求也不同。大量工程實(shí)踐表明，對(duì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在配變?nèi)萘?0%--30%內(nèi)。同時(shí)，對(duì)個(gè)別情況可能需要進(jìn)行特殊處理。</p><p>　　5）無(wú)功倒送和三相不平

45、衡問(wèn)題</p><p>　　無(wú)功倒送會(huì)增加線(xiàn)路和變壓器的損耗，加重線(xiàn)路供電負(fù)擔(dān)。為防止三相不平衡系統(tǒng)的無(wú)功倒送，應(yīng)要求控制器檢測(cè)、計(jì)算三相無(wú)功投切控制。固定補(bǔ)償部分容量過(guò)大，容易出現(xiàn)無(wú)功倒送。一般動(dòng)態(tài)補(bǔ)償能有效避免無(wú)功倒送。</p><p>　　系統(tǒng)三相不平衡同樣會(huì)增大線(xiàn)路和變壓器損耗。對(duì)三相不平衡較大的負(fù)荷，比如機(jī)關(guān)、學(xué)校等單相負(fù)荷多的用戶(hù)，應(yīng)考慮采用分相無(wú)功補(bǔ)償裝置。并不是所有廠(chǎng)家的控

46、制器都具有分相控制功能，這是工程中必須考慮的問(wèn)題。</p><p>　　6）諧波影響和電容器保護(hù)問(wèn)題</p><p>　　諧波影響會(huì)使電容器過(guò)早損壞或造成控制失靈，諧波放大會(huì)使干擾更加嚴(yán)重。工程中應(yīng)掌握用戶(hù)負(fù)荷性質(zhì)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)補(bǔ)償系統(tǒng)的諧波進(jìn)行測(cè)試，存在諧波但不超標(biāo)可選抗諧波無(wú)功補(bǔ)償裝置，而諧波超標(biāo)則應(yīng)治理諧波。</p><p>　　電容器耐壓標(biāo)準(zhǔn)為1.1UN，補(bǔ)償

47、控制器過(guò)壓保護(hù)一般取1.2UN，超過(guò)必須跳閘，如圖1線(xiàn)路首端節(jié)點(diǎn)配變的補(bǔ)償裝置可</p><p>　　能發(fā)生跳閘。實(shí)際工程中，對(duì)電壓較高電網(wǎng)的裝置應(yīng)予以關(guān)注。</p><p>　　總之，由于配電網(wǎng)負(fù)荷、場(chǎng)合的復(fù)雜性，雖然裝置容量小、電壓低，卻有很多值得認(rèn)真分析和思考的問(wèn)題。特別是臺(tái)變補(bǔ)償在戶(hù)外，使用環(huán)境差，工程上應(yīng)給予足夠的重視。</p><p><b>

48、　　結(jié)語(yǔ)</b></p><p>　　電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償是一項(xiàng)建設(shè)性的技術(shù)措施，對(duì)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要作用。由于篇幅限制，本文重點(diǎn)對(duì)配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析、探討。分析計(jì)算結(jié)果和大量工程實(shí)踐表明，雖然配變無(wú)功補(bǔ)償容量小、電壓低，但工程中卻有很多技術(shù)問(wèn)題值得認(rèn)真分析和思考；而無(wú)功補(bǔ)償工程是供電企業(yè)和產(chǎn)品廠(chǎng)家雙方的事情，都應(yīng)充分重視解決工程中的問(wèn)題。</p><p>&l

49、t;b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]趙登福，司哲，楊靖等，新型變電站電壓無(wú)功綜合控制裝置的研制[J]，電網(wǎng)技術(shù)，2000；24（6）：14～17</p><p>　　[2]劉連光，林峰，姚寶琪，機(jī)電一體開(kāi)關(guān)低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[J]，電力自動(dòng)化設(shè)備，2003，23(9)：46～48</p><p>　　[3]張勇軍，任震

50、，廖美英等，10kV長(zhǎng)線(xiàn)路桿上無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償[J]，中國(guó)電力，2000；33（9）：50～52</p><p>　　[4]張勇軍，任震，李本河等，基于配網(wǎng)潮流計(jì)算的桿上無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化算法研究[J]，華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001；29（4）：22～25</p><p>　　[5]曹光祖，應(yīng)系統(tǒng)地重視分散和終端無(wú)功補(bǔ)償[J]，低壓電器，1999（5）：27～30</p><p&g

51、t;　　[6]朱國(guó)榮，李民族等，配電變壓器的晶閘管串聯(lián)調(diào)壓方法[J]，變壓器，2002；39（7）：22～2</p><p>　　[7]劉連光，姚海燕，倫濤，晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器和配電網(wǎng)調(diào)壓技術(shù)[J]，電工技術(shù)，2004（4）：5～7</p><p><b>　　外文資料翻譯</b></p><p>　　A原文

52、 配電變低壓補(bǔ)償是目前應(yīng)用最普遍的補(bǔ)償方法。由于用戶(hù)的日負(fù)荷變化大，通常采用微機(jī)控制、跟蹤負(fù)荷波動(dòng)分組投切電容器補(bǔ)償，總補(bǔ)償容量在幾十至幾百千乏不等。目的是提高專(zhuān)用變用戶(hù)功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功的就地平衡，降低配電網(wǎng)損耗和改善用戶(hù)電壓質(zhì)量。</p><p>　　配變低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償后功率因數(shù)高、降損節(jié)能效果好。但由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)

53、分散，因此補(bǔ)償工程的投資較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大，也因此要求廠(chǎng)家要盡可能降低裝置的成本，提高裝置的可靠性。</p><p>　　采用接觸器投切電容器的沖擊電流大，影響電容器和接觸器的使用壽命；用晶閘管投切電容器能解決接觸器投切電容器存在的問(wèn)題，但明顯缺點(diǎn)是裝置存晶閘管功率損耗，需要安裝風(fēng)扇和散熱器來(lái)通風(fēng)與散熱，而散熱器會(huì)增大裝置的體積，風(fēng)扇則影響裝置的可靠性。</p><p>　　圖2 機(jī)電

54、一體開(kāi)關(guān)無(wú)功補(bǔ)償裝置接線(xiàn)圖</p><p>　　為解決這些問(wèn)題，筆者組織開(kāi)發(fā)、研制了機(jī)電一體開(kāi)關(guān)無(wú)功補(bǔ)償裝置[2]，機(jī)電開(kāi)關(guān)補(bǔ)償裝置典型接線(xiàn)如圖2所示。裝置采用固定補(bǔ)償與分組補(bǔ)償結(jié)合，以降低裝置的生產(chǎn)成本；裝置能實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，以滿(mǎn)足三相不平衡系統(tǒng)的需要。機(jī)電開(kāi)關(guān)控制使裝置既有晶閘管開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，又具有接觸器無(wú)功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。幾千臺(tái)裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、試驗(yàn)表明，機(jī)電開(kāi)關(guān)補(bǔ)償裝置體積小、可靠性高，能滿(mǎn)足戶(hù)外環(huán)境、長(zhǎng)期工作需

55、要。機(jī)電開(kāi)關(guān)的原理與技術(shù)詳見(jiàn)文獻(xiàn)[2]。</p><p>　　低壓補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量大，運(yùn)行維護(hù)是補(bǔ)償工程需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題；另外，配電系統(tǒng)負(fù)荷情況復(fù)雜，系統(tǒng)可能存在諧波、三相不平衡，以及防止出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題，這些工程中應(yīng)注意的問(wèn)題后面詳細(xì)介紹。</p><p><b>　　B譯文</b></p><p>　　Low-voltage p

56、ower distribution variable compensationLow-voltage power distribution variable compensation is the most common application of the compensation. As users of the load changes, the commonly used computer control, tracking,

57、 load fluctuations packet switching capacitor compensation, the total compensation capacity in dozens to hundreds of lack of range. Variable exclusive purpose is to improve the power factor users, in situ reactive achiev

58、e balance, reduce loss and improve the distribu</p><p>　　Low-voltage distribution transformer reactive power compensation is the advantage of the high power factor compensation, Energy Conservation yielded a

59、 good result. However, as the number of distribution transformers, installation locations scattered, it will invest a larger compensation, operation and maintenance workload, and therefore asked manufacturers to minimize

60、 installation costs, improve device reliability.</p><p>　　Using contacts with the impact of switching capacitor current, capacitors and contactor affect the useful life; Thyristor Switched capacitor used to

61、solve contactor switching capacitor existing problems, but the obvious shortcomings of the device thyristor power loss, the need to install ventilation fan and radiator and cooling, the radiator will increase plant size,

62、 fan affected the device reliability.</p><p>　　Figure 2 electromechanical switch integrated reactive compensation devices wiring diagram To solve these problems, the author Development Organization develo

63、ped electromechanical switch integrated reactive compensation devices [2], electromechanical switching devices typical compensation wiring figure 2 below. Installations in fixed compensation and compensation combined gro