低压线路安装自动无功补偿装置的研究.docVIP

低压线路安装自动无功补偿装置的研究 　　【摘 要】 针对目前现农村低电压情况，结合理论依据，试验在农村低压线路上安装无功装置，最终达到节能降损、提高电能质量的的目的。 　　【关键词】 农村低压 线路补偿 电能质量 　　1 背景 　　1.1 农村低压电网发展现状 　　建国以来，农村电网的电力建设取得了很大进展，农村用电量大幅度增加。但无功电力建设却是一个薄弱环节，远不能适应农电发展的需要。当前，农村无功电力严重不足，缺额很大。一方面由于农电负荷的分散性和季节性，采用大量的小型异步电动机和变压器，功率因数和负载率都很低，设备配套不合理，无功电力消耗很大。另一方面，缺乏必要的无功补偿措施，整个电网的经济运行水平很低。近年来，这种情况有所改善，但仍不能适应电网发展需耍。 　　据调查，目前廊坊市农网低压（220V）约600个台区由于线路路由等原因造成供电半径长，并且迂回供电，造成线损较高，用户末端电压低，最低时达到150V，用户无法正常使用家用电器，用电负荷高峰时期，连日光灯都无法正常启动，严重影响居民正常用电。用户无法正常用电，等到供电人员进行收取电费时困难较大，造成一定的经济损失。 　　1.2 低压电网安装无功补偿装置的意义 　　无功补偿的目的是避免无功电力远距离输送带来的弊端，诸如由无功电力潮流引起的电压降和有功损耗，以及占用系统部分输送有功电力的容量。为取得最大效益，使功率因数尽可能达到1，补偿装置作无功电源，最佳安装点是在接近无功负荷点的低压配电线路，而配电变压器侧的无功补偿容量仅补偿电磁线圈的无功损耗即可。配电变压器低压侧补偿装置只能补偿配变和中压线路，而不能补偿低压线路。因此低压线路的无功补偿经济效益远高于中压系统的无功补偿。 　　目前配网低压中所有的补偿装置电容都安装在变压器侧，而在低压线路上，无功补偿作为降损的重要手段之一，几乎是空白。 　　2 理论依据 　　2.1 无功补偿原理简述 　　无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿，从而大大减少负荷从电源系统吸收的无功功率，提高了整个系统功率因数。 　　2.2 电网无功补偿技术发展现状及趋势 　　早期的无功补偿装置为同步调相机和并联电容器，同步调相机可对系统进行动态无功补偿，但是响应速度慢；并联电容器响应时间短，但不能进行动态补偿。后来，基于柔性交流输电技术（FACTS）的SVC、SVG相继问世，无功补偿装置向前迈了一大步。近年，低压无源动态无功补偿装置PF和有源滤波器APF相继问世，带来了无功补偿领域的革命性变化。结合无功补偿装置发展趋势来看，在未来的无功滤波补偿装置领域，无源、有源混合型滤波补偿装置、有源滤波器将成为主流。 　　2.3 理论依据 　　《低压配电网无功优化应用模式与效果》一文中对在低压线路安装无功补偿装置的优势进行了分析，并对无功优化的经典模式“三分二”法则进行了详细阐述，可以把由无功负荷引起的系统有功损耗减少89%，功率因数为0.7的系统，总有功损耗可降低45%，功率因数可提高的0.95。还对补偿装置最优配置步骤、最优控制方案进行了推理论证，理论显示效果显著。 　　由此可知，在低压线路安装无功补偿装置的科技依据已经非常成熟，只是在实际应用领域还几乎是空白。 　　3 安装无功补偿装置过程及应用效果 　　我们最终选取廊坊北旺供电所的“东户屯”台区作为实验对象，此台区变压器为315kVA，带低压户350户，两路出线，线路末端电压在140V-180V之间，末端用户在负荷高峰时日光灯无法正常开启。 　　下面是测试数据：中午12点，变压器容量315KVA电流300A左右，变压器出口电压401V，功率因数0.85左右，三相负荷不平衡。 　　我们在变压器侧安装动态无功补偿装置（带分相补偿）120KVAR（千乏），作用是提高功率因数，平衡三相视在功率。 　　在变压器的两条低压供电线路的三分之二处分别安装一组30KVAR的电容就地补偿，作用是提高末端用户的电压。 　　补偿装置安装后，我们进行多次的现场测试，在运行过程中性能稳定，补偿效果很好，效果如下： 　　（1）提高了功率因数，减少了无功：运行后功率因数在1.0左右，无功功率只占视在功率的1.2%，低压系统中基本没有无功。（2）提高了电压，提高了电网的电能质量：由于测试时不是负荷的高峰阶段所以电压差还没有达到最高线，但已经提升了23V电压，效果是明显的。在测试时对低压线路中末端用户和电工进行了了解，设备运行后原来用户家中灯点不亮，家用电器设备无法运行等情况已经没有了。（3）对三相不平衡起到了效果：通过现场数据显示系统内基本没有三相不平衡。