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对县级电网无功优化计算及设置方案的探讨

对县级电网无功优化计算及设置方案的探讨

点击数:7682 次   录入时间:03-04 11:51:14   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术

  Q=312.78 kvar

  4) 计算110kV变电站35 kV出线首端功率因数:

  Cosφ=cos[arctg(Q/P)] (3-1-9)

  得: cosφ=0.9

  5)为将出线功率因数cosφ`达到规定的=0.95,故将应在线路补偿的无功容量为△Q, 经计算:

  

  

  6)根据就地集中补偿的原则,补偿的△Q将安装在35 kV旁海变电站10kV侧,补偿后负荷情况:

  有功负荷不变

  P1 `= 620 kW ,

  无功负荷为

  Q1`= Q1-△Q=285-106.41=178.59 kvar

  补偿后的35 kV旁海变电站功率因数由补偿前的0.909提高为

  cosφ1`=0.95

  7)由于在35kV 变电站低压侧进行补偿后线路输送的功率发生变化,线路变压器的损耗也同样发生变化,故首端的输出功率按(1-3点)重新归算结果为:

  P=627.57 kW

  Q=205.03 kvar

  其 cosφ= 0.951 ≧0.95

  结果证明在首端计算补偿容量后,在末端进行补偿,考虑输送过程中的功率损耗的减少,得对首端的功率因数提高的效果略大于计划值。故若在设定得负荷情况下,在35kV 旁海变电站中集中补偿106 kvar以上的无功补偿装置便可使110kV大坡变35kV306线路达到要求值0.95.

  方案分析:

  1、这种方案虽然有助于保证用户的电能质量,但由于不能过度的投切,故在低谷期会出现过补情况,使无功倒送至110kV变电站,使损耗加大。

  2、但对这种方案对下端的10kV配电网的降损起到的作用不大。

  3、综合以上计算结果,在10kV配电网中进行分布的补偿为较优化的选择。

  3.2、配变低压集中补偿方式

  针对低压无功负荷县级电网采用另外一种无功补偿方式是在无功负荷较重、功率因数较低、电压波动较大的配电变压器低压侧进行集中补偿,采用微机电压无功自动控制的低压并联电容器柜,容量在几十至几百千乏不等,根据配变负荷波动水平,运行参数的变化选择投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。主要目的是提高公共配变用户的功率因数,实现无功的就地平衡,对配电网和配电变的降损有一定作用,也有助于保证该配变用户的电压水平。

  笔者所在的凯里市郊电网100kVA及以上配变共有41台,共分布在 16 条10kV线路上,根据对配变无功负荷电量的统计分析计算(由于凯里市郊电网没有安装配变无功考核表,则采用配变动力电量作为配变的无功电量的估算法),来决定是否安装无功装置和需补偿的容量。以下为龙场镇公变作为计算的示例:

  例:龙场集镇配变容量为200kVA, 今年最高月电量为98000 kW·h,动力电量为52000 kW·h由于在配变低压侧未安装无功电表,根据经验值,故无功电量选用该配变

  三相动力电量+有功电量×20%来进行近似计算,

  1)、通过历史电量计算平均功率

  平均有功 = 月有功电量 / 720小时

  平均无功 = 月无功电量 / 720小时

  得: 平均有功 = 98000/720 = 136 kW

  平均无功 = (52000+98000×20%)/720= 99 kvar

  2)、计算功率因数

  Cosφ=cos[arctg(Q/P)]

  =cos[arctg(99/136)]

  =0.8

  3) 计划提高功率因数须补偿值

  

  提高到0.9

  △Q=33.5 kvar

  提高到0.95

  △Q=54.7 kvar

  经过对补偿装置投资及负荷发展的考虑,选择功率因数提高到0.95的方案,故安装20kvar×3。
 

  3.3、10 kV线路柱上补偿方式

  对配电系统来说,除了专用变及容量较大的公共配变之外,还有许多小容量的公用变没有进行低压补偿,使得补偿度受到限制。10千伏线路送出端或配电,大多变压器均没有配置补偿装置,致使10千伏送出端功率因数COSφ值很低。其主要原因是众多的小容量配电变压器时常在低负荷下运行,众多配变的空载及漏磁损耗、家用电器的无功耗用迭加起来占据了10千伏线路送出的大量无功功率,致使COSφ值达不到规定要求,线损也大大增加。之所以在现有的补偿方式中最难以解决的就是小容量、低负载率的公共配变。这些大量存在的公用变压器没有进行低压补偿,补偿度受到限制。由此造成很大的无功功率缺口需要由变电站或发电厂来填,大量的无功功率沿线传输,配电网网损居高难下,即便首端的功率因数合格但无功传输距离上长的问题并没有解决。

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