論農(nóng)村電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)及應(yīng)用

1、論農(nóng)村電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用摘要：近幾年，我局對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行了全面改造，新建 110KV 變電站 2 座，35KV 變電站 2 座，整改 10KV 線路 900 公里，配變 798 臺(tái)，3.94 萬(wàn) KVA，新增高壓電容器 8 臺(tái)，16200Kvar；低壓電容器 360 臺(tái)，12300Kvar。在農(nóng)村電網(wǎng)整改的同時(shí)，我們注意到了技術(shù)上的降損措施，即在改造電網(wǎng)同時(shí)，大力推廣應(yīng)用電容補(bǔ)償裝置，并進(jìn)行合理配置，全面規(guī)劃，分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡，提

2、高了農(nóng)村電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低了農(nóng)村電網(wǎng)線損和提高電壓水平，改善了農(nóng)村電網(wǎng)的電能質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。主題：電網(wǎng) 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù) 應(yīng)用一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕靖拍钤陔娏W(wǎng)運(yùn)行和用戶方面都希望能夠滿足這樣的要求，第一、供電可靠性高，停電少，安全供用電。第二，電能質(zhì)量好，電壓和頻率合格。第三，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高，線路損耗少。近年來(lái)，由于電網(wǎng)容量的擴(kuò)大和電壓等級(jí)的增多，用電負(fù)荷的增長(zhǎng)，無(wú)功電源不足和電網(wǎng)電壓質(zhì)量低劣的問(wèn)題就相應(yīng)的比較突出，低功率因數(shù)的運(yùn)

3、行和電壓降低會(huì)使電氣設(shè)備容量得不到充分的發(fā)揮，電能損耗增加，效率降低，限制了線路的送電能力；嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞用電設(shè)備，造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解而造成大面積停電。因此，解決電網(wǎng)無(wú)功電源容量不足，提高功率因數(shù)和保證電壓質(zhì)量，是保證電力網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施。電力網(wǎng)中的無(wú)功電源主要包括：①、同期發(fā)電機(jī)，為電網(wǎng)的最主要的無(wú)功電源；②、同期調(diào)相機(jī)：相當(dāng)于空運(yùn)轉(zhuǎn)的同期電動(dòng)機(jī)，既可發(fā)出無(wú)功功率，也可消耗無(wú)功功率。③、移相電容器，用其作為無(wú)功電源時(shí)，

4、其優(yōu)點(diǎn)是損耗小，只占其無(wú)功功率的 0.3～0.5％；④、用戶同期電動(dòng)機(jī)，在功率因數(shù)超前的方式下運(yùn)行，可向電網(wǎng)輸送無(wú)功功率；⑤、高壓輸電線路的電容：高壓線路在運(yùn)行時(shí)由于其本身的電感電抗 XL 要消耗一部分無(wú)功功率，但其對(duì)地電容會(huì)產(chǎn)生一部分無(wú)功功率；⑥、靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置。二、農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔茫?）補(bǔ)充電力系統(tǒng)所需的無(wú)功功率。電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)、變壓器、電焊機(jī)、日光燈等設(shè)備大都是既有電阻又有電感的感性負(fù)載，在它們運(yùn)行時(shí)既要消耗由系統(tǒng)

5、供給的有功功率，還要吸取交換無(wú)功功率。據(jù)統(tǒng)計(jì)在農(nóng)村電網(wǎng)中，電動(dòng)機(jī)為建立并維持三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所消耗的無(wú)功功率約占 60％，變壓器為建立并維持三相交變磁場(chǎng)所消耗的無(wú)功功率約占 30％，其余 10％是線路所要消耗的。因此，為使電力系統(tǒng)多帶或多發(fā)多送有功功率，少發(fā)少送無(wú)功功率，或在系統(tǒng)無(wú)功功率供給不足時(shí)，就要在電感性負(fù)載點(diǎn)或附近加裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，進(jìn)行無(wú)功功率就地補(bǔ)償。（2）進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償可降低電網(wǎng)中的功率損耗或是電能損耗。電網(wǎng)不僅在給用電設(shè)備輸送有

6、功功率時(shí)造成（更多精彩文章來(lái)自“秘書不求人” ）有功損耗，同時(shí)在給用電設(shè)備送無(wú)功功率時(shí)也造成有功損耗。即：△P∑=△Pp+△PQ=(P/U)×10-3＋（ Q/U）2R×10-3＝從上式顯見(jiàn)，當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)固定，即 R 一定，輸送的有功功率 P 一定時(shí)，有功功率損耗△P∑的大小取決于無(wú)功功率 Q 的輸送量，而且與其平方成正比。因此，很有必要在電網(wǎng)的用電負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，減少電網(wǎng)的無(wú)功功率輸送量，降低電能損耗。（3）進(jìn)行

7、無(wú)功補(bǔ)償可減少電網(wǎng)中的電壓損失，提高電壓質(zhì)量。電網(wǎng)中無(wú)功功率 Q 的輸送量還將造成電壓損失，使線路首未端有一個(gè)電壓差，使用電設(shè)備發(fā)生電壓波動(dòng)，用電電壓質(zhì)量難以確保。即：考慮到變電站初建時(shí)負(fù)荷較輕，補(bǔ)償工作可分期進(jìn)行，待負(fù)荷上去后，再將補(bǔ)償容量逐漸增到主變?nèi)萘康模?0％～30％） ，同時(shí)，宜將集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞣譃閮山M，在負(fù)荷高峰時(shí)，全部撥入運(yùn)行，在負(fù)荷低谷時(shí)，切除一組或全部切除。從上可見(jiàn)，單一地在變電站進(jìn)行集中電容補(bǔ)償其綜合效益的提高是有

8、限有的，因?yàn)棰傺a(bǔ)償電容器集中裝于變電站，在變電站以下用戶的無(wú)功功率仍需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離線路的輸送，無(wú)功功率及有功功率均產(chǎn)生損耗，所以，這種方式對(duì) 10KV 配電網(wǎng)線路的降損作用效果不明顯。②電容器集中裝于變電站，一方面大容量的電容器全部投入運(yùn)行，在負(fù)荷輕時(shí)變電站線電壓值往往升得過(guò)高，以至要對(duì)電容器撤出運(yùn)行，待負(fù)荷升高后再投入運(yùn)行，這不僅給運(yùn)行管理帶來(lái)了不方便，同時(shí)，也減少了電容器的利用小時(shí)，增加了電容器的損壞率，因此，集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘坎灰?/p>

9、過(guò)大。另一方面從調(diào)壓效果來(lái)看，集中補(bǔ)償對(duì)變電站線電壓的提高是有限的，母線電壓的提高，勢(shì)必對(duì)變電壓附近的用戶產(chǎn)生較大影響，而對(duì)要解決配網(wǎng)未端電壓偏低的問(wèn)題側(cè)作用不大，當(dāng)未端電壓超過(guò) 10％時(shí)，母線電壓提高 5％仍不能使未電壓達(dá)到要求。2、分散補(bǔ)償，主要指 10KV 配電線路的補(bǔ)償，0.4 低壓配電網(wǎng)及隨機(jī)被償。（1）10KV 配電線路的無(wú)功補(bǔ)償：①補(bǔ)償容量的計(jì)算確定。從配電網(wǎng)線損理論計(jì)算得知，線路上配電變壓器的空載損耗（即鐵損或無(wú)功勵(lì)磁損

10、耗約占配電網(wǎng)總損耗的 70％左右；這說(shuō)明配電變壓器的無(wú)功損耗在配電網(wǎng)無(wú)功總損耗中是極其重要的組成部分。因此 10KV 配電線路的無(wú)功補(bǔ)償總?cè)萘靠砂幢粌斁€路上配電變壓器總勵(lì)磁無(wú)功功率的原則，同時(shí)考慮 10KV 配電線路分散補(bǔ)償比35KV 變電站集中補(bǔ)償較為薄弱的實(shí)際情況，進(jìn)行計(jì)算確定即：QC= ΔQbo=因農(nóng)網(wǎng) 10KV 配電網(wǎng)線路負(fù)荷分散，負(fù)荷輕、變化大，為了避免配在配電變壓器空載進(jìn)造成過(guò)補(bǔ)償，或在線路非全相運(yùn)行進(jìn)易產(chǎn)生鐵磁諧振的情況，

11、也可按下式計(jì)算確定10KV 配電線路的分散被償容量。QC=(0.95～0.98)其中配電變壓器空載電流百分 I0％取線路上配電變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)的加權(quán)平均值：②10KV 補(bǔ)償電容器安裝點(diǎn)的確定。為了最大限度地減少配電線路的電能損耗，使其補(bǔ)償獲得最佳效果，分散補(bǔ)償?shù)碾娙萜髟诰€路上的安裝點(diǎn)應(yīng)盡量合理。同時(shí)還應(yīng)考慮維護(hù)方便，便于巡視檢查，其安裝地點(diǎn)宜靠近村莊或農(nóng)村配電房。經(jīng)計(jì)算，電容器安裝地點(diǎn)具體如下：當(dāng)線路上只裝設(shè)一組時(shí)，宜安裝在距首端

12、2/3處，當(dāng)裝設(shè)兩組時(shí)，第一組為 2/5 處，第二組為 4/5 處，各組補(bǔ)償容量約為線路總補(bǔ)償容量的 1/2；當(dāng)裝設(shè)三組時(shí)，第一組為 2/7 處，第二組為 4/7 處，第三組為 6/7 處，各組補(bǔ)償約為線路總補(bǔ)償?shù)?1/3。（2）0.4KV 低壓配電網(wǎng)及隨機(jī)補(bǔ)償①、大宗工業(yè)用戶和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的無(wú)功補(bǔ)償。大宗用戶和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的用電設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償可采取低壓母線就地集中補(bǔ)償方式，補(bǔ)償容量可按在用電高峰月份有功功率的平均值，將負(fù)荷功率因數(shù)提高到所需數(shù)值