如何進行無功自動補償(3)

時間:2010-06-07 11:23 來源:未知

　　式中 Q-整條線路補償前的無功負荷
　　Q bc -整條線路補償後的無功負荷
　　另外，配電網中電容器的合理分配，還可以用作圖法求得。以各條線路的 Q n R n 為縱坐標、Q n 為橫坐標以相同比例畫出直角三角形，如圖1(a)、(b)、(c)所示；

然後繪出一條綜合折線，其橫坐標在給定的縱坐標下，應等於各分量的橫坐標之和，如圖1(d)所示。如果在這一橫坐標上繪出Q bc 值，並做一直線與折線相交於D點，通過

D點，做平行於橫坐標的直線，於各直角三角形的斜邊相交於A、B、C各點，則A、B、C各點的橫坐標分別為Q bc1 、Q bc2 、Q bc3 的合理分配數值。

圖 1 配電網中電容器合理分配圖
　　(a)圖為以Q 1 R 1 為縱坐標，Q 1 為橫坐標的直角三角形；(b)圖為以Q 2 R 2 為縱坐標，Q 2 為橫坐標的直角三角形；(c)圖為以Q 3 R 3 為縱坐標，Q 3 為橫坐標的直

角三角形；(d)圖為在給定縱坐標下，以(a)、(b)、(c)圖中各橫坐標之和為橫坐標的綜合折線。
3 配電線路上裝設電容器後的效果實例
　　以懷柔供電局黃坎農田線路為例，該線路總長 76.264km(線號為LGJ-70導線17.30km，LGJ-50導線3.538km，LGJ-25導線22.432km)，配電變壓器105台合計7100kVA(各

廠礦專用變壓器沒有統計在內)有兩個鄉用電。1996年4月份該線路的有功電量為45.41萬kW·h，無功電量為74.44萬kvar·h。功率因數為：
　　cosΦ=45.41/45.41 2 +74.44 2 =0.61
　　配電變壓器無功消耗計算值：
　　Q tr =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%。
　　線路傳輸的無功電量理論值為： Q x1 =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，是整個配電網功率因數偏低的主要原因。1996年6月份根據理論計算在黃坎農田線路分散裝設了800kvar低壓自愈式電容器後，通過實測，該

線路功率因數從0.61提高到0.90左右，用戶電壓提高了10～15V，線損率由補償前的21%下降到14%左右。由此可見，分散裝設電容器效果顯著。
　　低壓無功就地補償總體效益的初步分析：
　　(1)農村用電的特點是分散性和季節性，功率因數和負載率都很低，無功損耗十分嚴重。對此，采用低壓無功就地補償，把補償範圍延伸到低壓側的做法，從整體節能

來考慮是比較徹底的，其經濟效果顯著。
　　(2)采用低壓電容器就地補償無功，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)和集中補償比較：從理論計算和實際效果看，在減少配電線路線損、降低電壓損失，增加設備出力方麵都優於集中補償。從運行及投資方麵看，分散補償的電容器

利用率低，但使用靈活、設備簡單，不需要維護。通過幾年時間的運行，國產低壓電容器運行狀況是良好的。由於分散方式減少了傳輸無功損耗
，所以較集中補償，電容

器總容量小，總體造價較低。
　　(4)低壓電容器裝設在配電變壓器或其它設備(感性負載)低壓出口處，隨同設備一起投切，直接補償電氣設備本身的無功損耗，避免了空負載或輕負載時電壓過高及電

容器投入率低的矛盾。
　　(5)在配電網中，集中補償、分散補償的最佳聯合配置方式還有待今後試驗研究。
　　隨著我國經濟發展和人民生活水平的提高，各產業和民用用電量大幅度增加，新增用電負荷中，整流和變頻設備所占的比例增加，無功負荷電流和諧波電流增大供電

係統損耗，諧波電流還可能引起通訊係統和計算機係統故障。在供電係統中，裝設動態無功補償和適當的濾波裝置，是減少係統損耗，提高電能質量的有效措施。

三. 怎樣進行無功補償

　　應采取就地平衡的原則，使電網任一時刻無功總出力(含無功補償)與無功總負荷(含無功總損耗)保持平衡。望奎局已實現了變電所的集中補償，本文不再涉及，僅就

10kV線路，配變與電動機的補償加以討論。

　　(1)10kV配電線路的無功補償：

　　望奎局在每條10kV配電線路上安裝1～2處高壓無功自動補償裝置，補償容量按線路配變總容量的10%掌握。望奎局公用配變容量為40500kVA，需補償無功容量約為

4000kvar，約資金55萬元。經計算，安裝一處時，宜將無功自動補償裝置安裝在距線路首端的2/3線路長度處。安裝兩處時，第一處安裝在距線路首端的2/5線路長度處，

另一處安裝在距線路首端的4/5線路長度處，各處容量為線路總補償容量的一半。具體安裝時，還應考慮便於操作、維護和檢修工作等。

　　(2)配電變壓器的無功補償：

　　農網的大部分配電變壓器晝夜負荷變化較大，許多村屯用電多為居民生活用電，白天及後半夜多數變壓器處於輕載或空載狀態。我們知道變壓器的損耗包括有功損耗

和無功損耗，無功損耗包括空載勵磁損耗及漏磁無功損耗。從配電網線損理論計算可知，配電變壓器的無功損耗約占配電網總損耗的60%左右。為有效補償配電變壓器本身

的無功功率，避免輕載時功率因數超前，電壓升高及節約資金，對容量在200kVA以下的配電變壓器按配變容量的5%左右掌握實行靜態無功補償。將補償裝置裝設在配變低
壓出口處，隨配變同時投切。對200kVA及以上的配變安裝自動跟蹤補償裝置。

　　(3)電動機的無功補償：

　　7.5kW及以上投運率高的電動機最好進行無功補償，為防止出現因過補而產生的諧振過電壓，燒毀電動機，應將電動機空載時的功率因數補償到接近1。因為電動機空

載時的無功負荷最小，補償後滿載的電動機功率因數仍為滯後，這樣就避免過補償現象的發生。將低壓電容器同設備一起投切，直接補償設備本身的無功損耗。

　　①機械負荷慣性較小的電動機(如風機等)：

　　　 Qc≈0.9Qo　　　　　(1)

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