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      無功補償技術在供電系統中的應用

      發布時間:2023-10-23
      一、變電站無功補償技術
      變電站是一個供電區域的供電中心,用不同電壓等級的配電線路向用戶供電。按照“分級補償,就地平衡”的原則,配電線路和電力用戶應該基本達到無功功率平衡,不向變電站索取無功電力。容性無功補償裝置以補償主變壓器無功損耗為主,并適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量可根據主變壓器容量來確定,可按主變壓器容量的10%~30%配置,并滿足220~500kv主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低于0.95的要求。當主變壓器單臺容量為40mva及以上時,每臺主變壓器應配置不少于兩組的容性無功補償裝置。變壓器為建立并維持交變磁場所需消耗的無功功率約占30%,一般約為其額定容量10%~15%,他的空載無功功率約為滿載時的1/3。變壓器的無功功率損耗由兩部分組成,勵磁支路的無功功率損耗和繞組漏抗中的無功功率損耗。勵磁支路的無功功率損耗與變壓器所施加的電壓有關,繞組漏抗中的無功功率損耗與變壓器的通過功率成比例。無功功率不宜長距離輸送,所以一般在超高壓樞紐變電站主變壓器低壓側安裝無功補償裝置來滿足無功功率的就地平衡,使其平衡在系統額定電壓運行水平。
      二、配電線路的無功補償
      1、以分支線路所帶配電變壓器的空載無功損耗來確定分組補償容量;
      2、選擇負荷較大的分支線確定補償點;
      3、對于小分支和個別的配電變壓器,可視為主干線上的近似均勻分佰負荷,可按需要確定補償點和補償容量(補償空載無功損耗);
      4、所有配電變壓器的負載無功損耗均以用戶自主補償為主,如果用戶未進行補償或補償容量不足,仍需向主干線索取無功。
      從以上分析可見,線路的補償容量是按配電變壓器的空載無功損耗來確定的。帶上負載以后,如果用戶補償設備投人不足,線路就會處于欠補償狀態。這雖然不是最優補償方式,但可以達到補償無功需求量70%左右的水平,對于目前我國的配電線路來講,能做到也不容易了。研究表明,輸電線路的無功過剩部分(充電無功與線路消耗的無功之差)應在本線路的兩端等量補償,即在本線兩端等量動態就地平衡。無功就地(分層)動態平衡指的是哪里有無功負荷就在哪里補償,有多少無功負荷就補償多少,什么時候用就什么時候補償。
      三、電力用戶的無功補償
      電力用戶進行無功補償的目的,主要有兩個方面:一是通過無功補償,使用戶內部供電網絡的無功線損降到最低限度,以求獲得最大的降損節電效益;二是通過補償,達到國家規定的功率因數標準,并爭取獲得更多的電費獎勵。加強用戶側無功補償的管理和節能降損宣傳力度,使用戶認識到即使是未進行功率考核的小容量用戶,加強無功補償可以減少內部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗,因而相應可以減少電費的支出。因此,在確定奉單位應達到的功率因數最佳水平后,應分析并確定采用的最佳補償方式和最優補償容量電力用戶的無功補償方式,根據用戶的供電規模(有大、中、小之分)和供電方式(有高壓供電和低壓供電之分),分為三種形式:集中補償、分組補償和個別補償。
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