配电网无功补偿主要技术和选型方法.

《配电网无功补偿主要技术和选型方法.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配电网无功补偿主要技术和选型方法.（35页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、配电网无功补偿主要技术和选型方法华北电力大学电气工程学院电气技术高研班系列培训教材 刘连光电网无功补偿工程问题的提出 电厂电网发展和用电量增加同时，网络损耗问题日益突出 国网公司和省市供电公司非常重视，普遍认识到降低网损是供电部门减少供电成本的重要突破口，也是增加供电量的重要手段。 通过降损提高供电量的成本是兴建电厂成本的1/4-1/5。 我国电网损耗可分为4个等级，中压10kV配网降损潜力最大 500及220kV、110及35kV和10kV 三部分网损比例1.5：1.1：2.5,中压10kV配网降损潜力最大。全国10kV 配网700余万公里；网架薄弱、设施老化、线细路长，农网这一问题尤为突出

2、。 配电变低压侧无功补偿是降低10kV配网损耗的最有效措施 降损措施包括：控制线路长度、加粗导线、采用节能变、无功补偿等。对中压网而言，低压无功补偿是降低10kV网损的最经济措施。 配电变小容量、多布点是降低低压网损的有效措施。华北电力大学电气工程学院配电网常见无功补偿方案比较 常见有变电站集中补偿、配电变低压补偿、配电线路固定补偿和用电设备分散补偿共四种方案。 变电站集中补偿：采用装置：并联电容器、同步调相机、静止补偿器等。目的平衡输电网无功功率，改善输电网功率因数，提高系统终端变电所母线电压，补偿主变压器和高压输电线路的无功损耗。 华北电力大学电气工程学院配电网常见无功补偿方案比较配电变低

3、压补偿：分组自动投切电容器是应用最普遍的补偿方法。总补偿容量在几十至几百千乏不等。目的是提高专用变用户功率因数，实现无功的就地平衡，降低配电网损耗和改善用户电压质量。 后面主要讲配电变低压补偿。华北电力大学电气工程学院配电线路固定补偿：线路杆塔上安装固定电容器实现无功补偿。由于远离变电站保护难配置、不易维护等问题。因此，补偿点不宜过多；容量也不宜过大；多采用固定补偿避免出现过补偿现象；保护与控制方式从简，采用熔断器和避雷器作为过电流和过电压保护。用电设备随机补偿：在10kV以下电网的无功消耗总量中，变压器消耗占30左右，用电设备（电动机）消耗占65以上。因此，用电设备无功补偿是经济效果最佳，综

4、合性能最强，值得广泛推广节能措施。 油田抽油机、矿山提升机、港口卸船机等不均匀负荷（包括风机和水泵）电动机意义最大。提出和在进行的研究课题。配电网常见无功补偿方案比较四种无功补偿方案性能比较： 这些方案是根据应用场合产生的，高压补偿设计是关键，配变补偿可靠性是关键，设备补偿维护是关键。各自性能、特点如下： 配电变低压补偿需要推广，设备补偿需要重点关注。华北电力大学电气工程学院补偿方式变电站集中补偿配变低压补偿线路固定补偿设备随机补偿补偿对象变电站无功配电变无功线路无功基荷用电设备无功降损范围变压器及输电网配变及输配网输配电线路整个输配电网调压效果较好较好较好最好单位投资较大较大较小较大设备利用

5、率较高较高很高较低维护方便性方便较方便方便不方便配变低压无功补偿的意义和作用 配变低压无功补偿的意义和作用 提高线路、变压器利用率和传输能力；减少线路、变压器的有功损耗；减少线、变的电压损耗。意义在于降损节能，延缓建设投资。 减少线路和变压器有功功率损耗分析 系统简介： 无功就地提供，线路和变压器损耗减少，带负荷能力提高。华北电力大学电气工程学院配变低压无功补偿的意义和作用 减少线路和变压器电压损耗分析 无功补偿前后系统的电压计算结果比较：方案序号功率因数不同情况的线路节点电压值（kV） 2345678910.8510.510.08310.0839.781 9.781 9.497 9.497

6、9.297 9.297 9.142 9.142 9.063 9.063 9.081 9.081 20.9510.510.130 10.130 9.8429.8429.5899.5899.3959.3959.2579.2579.1879.1879.2039.20330.8511.410.983 10.983 10.69910.69910.40010.40010.18310.18310.02710.0279.9489.9489.9669.96640.9511.411.033 11.033 10.74210.74210.48910.48910.29510.29510.15710.15710.0861

7、0.08610.10310.103 该系统电压问题的影响和危害： 该线路首端电压高、末端电压低对白炽灯、电动机、变压器、电容器等设备运行都有很大影响和危害，。 结果同时说明：仅靠无功补偿不能解决长线路的电压问题。 华北电力大学电气工程学院配变低压无功补偿的意义和作用 运行电压对变压器功率损耗的影响分析 同时考虑无功补偿和电压调节的电压计算结果比较： 该系统TVR调压作用和经济性分析： 该线路电压合格率提高、变压器损耗下降。方案4系统的变压器比方案8系统多耗能32400kwh。结果说明电网损耗与电网运行电压密切相关。而电网结构是解决电压问题的根本措施。 方案序号功率因数采用TVR调压线路节点电压

8、值（kV） 2345678950.8510.510.08310.0839.781 9.781 9.497 9.497 9.797 9.797 9.642 9.642 9.563 9.563 9.581 9.581 60.8510.259.833 9.833 9.5319.5319.2579.2579.5299.5299.3749.3749.2979.2979.3139.31370.9510.510.13 10.13 9.8429.8429.5899.5899.8959.8959.7579.7579.6879.6879.7039.70380.9510.259.880 9.880 9.5929.5

9、929.3399.3399.6469.6469.5079.5079.4379.4379.4539.453华北电力大学电气工程学院 三相平衡系统补偿方法和原理 用容量分为若干组的电容器补偿箱，以无功功率为控制量实现分组投切控制。机电一体开关是提高可靠性和寿命的关键技术。配变无功补偿方法和基本原理 三相不平衡系统补偿方法和原理 用三相星接电容器、模糊控制技术、不等容量分组补偿箱，按三相各相需要分相投切。分相投切模糊控制技术是突出特色。 华北电力大学电气工程学院 解决机械开关寿命问题机械开关装置寿命低涌流影响电容器寿命机电一体开关控制的技术特点 解决电子开关损耗问题电子开关有发热损耗风扇散热降低可靠

10、性 强调寿命可靠性是关键 低压无功补偿地点分散、数量大，维护不便、工作量大，因此装置可靠性和使用寿命是关键，其中开关和电容器是关键。机电一体开关装置不仅可靠性高，而且成本、体积低于或相当于电子开关装置，已成为低压无功补偿招标的必须技术条件之一。华北电力大学电气工程学院 机电一体开关控制电路的组成机电一体开关单元的实现方法 机电一体开关的输入、输出控制时序和标准规格 时序如图所示。规格有二晶闸管、三晶闸管开关，以及多路控制的机电一体开关等多种规格和结构。华北电力大学电气工程学院 三相系统不平衡的影响和危害 三相电流不平衡和零线存在电流，线路和变压器铜损增大；流入变压器的零序电流完全是激磁电流，变

11、压器铁芯和附件发热产生铁损；另外，三相不平衡造成中性点电位偏移，影响电动机等用电设备正常、安全运行，以及影响电能表的计量精度。 对线路和变压器铜损影响分析 设系统三相线路及变压器绕组的总电阻为R， 如果三相电流平衡：IA=100A，IB=100A，IC=100A， 则总铜损=1002R+1002R+1002R=30000R。 如果三相电流不平衡：IA=50A，IB=100A，IC=150A， 则总铜损=502R+1002R+1502R=35000R，铜损增加了17%。 分相补偿的必要性和实现技术 分相无功补偿的实现技术简介 分相补偿关键技术在控制器的模糊控制算法，及不等容量分组补偿箱设计方法。