第二章无功补偿在配电系统中合理分配.docVIP

第二章 无功补偿在配电系统中的合理分配 ? 　　上一章确定了每个变电站的配电系统的补偿容量，本章则要解决这些补偿配电母线上和各条配电线路上的分配问题。 　　2·1 集中补偿容量的确定 　　在变电站的配电母线上设置的无功补偿称之谓“集中补偿”，设置在配电线路上或负荷处的无功补偿则称谓“分散补偿”。对于大宗用户按供用电规则要求的力率而设置的用户补偿装置则不属于本文讨论范围。 　　显然，分散补偿还能起到降低配电线损的作用，经济效果比集中补偿好得多；但是集中补偿便于管理维护和控制，配以自动投切装置则可实现自动调压调相的目的。因此，对电压波动较大的变电站有必要配置一定数量的集中补偿装置作为调压手段，以以提高电压质量；但是，对电压波动不大(如靠近强大的电源处)的变电站或已具其他调压手段（如带负荷调压变压器）的变电站就不应设置集中补偿，将全部应补容设作为分散补偿。 　　根据上述原则，集中补偿容量取决于对减少电压波动的要求。电网相对电压降由下面公式计算： 　　i(＝1．2…n)表示由电源至计算的变电站配电母线之间的各段电气元件，Pi及Qi为各段通过的有功率无功功率，Pi及xi为经过归算到同一电压U的各段电阻及电抗。 ： 　　如果在该变电站配电母线上增加一个集中补偿容量QBJ，则各段通过功率中的无功功率都将减少一个QBJ，补偿前后电压降之整为： ? 　　例如：某变电站欲在10KV侧母线上设置集中补偿以减少电压波动。原来，电压峰谷差为18％，为符合电压变动不越过士5％的要求，需装多少集中补偿容量？已知该母线短路容量为40兆伏安。 　　因为欲减少的电压波动为8%＝0．08，因此应设置集中补偿容量QBJ=0.008×40=3．2兆乏。 　　有时，按上列要求计算的集中补偿容量，超过该变电站的经改补偿容量。对于一般不重要的变电站可以放宽电压合格率的要求而减少集中补偿容量；如对电压要关严格，则只好降低补偿的经济效果或采用其他办法。(如采用带负荷调压变压器，改善电网结构的等。) 　　分散补偿容量 ? 　　式中：QB为上一章计算的变电站应配置的补偿容量，a为集中补偿的投入率可取0．7。 　　2·2 分散补偿容量在集中负荷线路上分配 　　一般变电站总带有若干条公用配电线路，本节来讨论最简单情况，即这些公用配线均为集中负荷线路。 　　分散补偿容最不论怎么分配对配电母线由上的降损效果都是一样的，因此，寻求合理分配的原则就是使配电线路的降损效果达到最大值。显然，最合理的分配原则是使每条被补偿的线路在补偿后的无功经济当量都相等，因为如果不等，则应从经济当量较小的线路抽出若干补偿容量置于经济当量较大的线路上，便能提高效益。 　　图2·1画出了几条待补偿的集中负荷的线路，假定各线补偿容量是最合理分配方案，显然此时 各线的经济当量相等。 ? ? 　　然后再按式(2·8)计算各线补偿容量。上列各式中，Qi代表各线路年平均无功负荷，QBF为由上节所述计算得到的分散补偿容量。由于分散补偿一般不装设自动投切装置，因此其投入率为1。 　　计算所得的各线补偿容量中，某些线路可能会出现负值，这是因为该线无功负荷小，要增加无功才能达到同等的经济当量。当然，该线路不需补偿，将其剔除后其余线路重新计算，直至不再出现负值为止。 　　2·8 分散补偿容量在分布负荷线路上分配 　　一般公用配电线路上的负荷总是分布在线路各点上，很少有真正的集中负荷，而且多数配线结构形如树叉，分支套分支，结构复杂，负荷分布很难用函数式来表达。困此，对于任意结构的配电线路，耍精确计算补偿容量的合理分配，几乎是不可能的。这里提出个近似的计算方法：将一条任意结构的配电线路，用一条集中负荷线路来代替，其无功负荷为原线路总无功负荷，选择等效电阻使其经济当量近似相同。 　　图2·2画出了一条简化后的配电线，该线路的所有分文都作为一个负荷点来考虑，图上假定干线上有几个分支点，无功补偿总是由线路末端开始的。 (由于有功负荷无法补偿，因而未画出。) 补偿前内无功负荷构成的线路损失为：  ? 　　将上式与集中负荷线路的经济当量公式(2·7)比较可看出：当补偿容量以QB很小时，等效线路经济当量与实际线路经济当量是很接近的；随着补偿容量的加大，会出现误差。但本办法较简单，在实用上其误差是允许的。 　　结论：对于任意结构的配电线路，可对其各分支负荷计算在主干线上的平均负荷短，作为等效集中负荷的线路电阻，然后按上节所述的无功补偿容量分配方法进行。 　　对于分支较多的配电线路，用上列方法计算平均负荷距也是较繁的。此时，可按无功负荷分布情况，归纳为均匀分布、渐增分布和渐减分布三种类型，如图2·3所示。 ? ?第三章 补偿点的选择 ? 　　配电线路的补偿容量确定之后，对于集中负