无功补偿方案的探讨.doc

. 无功补偿方案的探讨一、怎样进行无功补偿应采取就地平衡的原则,使电网任一时刻无功总出力( 含无功补偿) 与无功总负荷( 含无功总损耗) 保持平衡。望奎局已实现了变电所的集中补偿, 本文不再涉及, 仅就 10kV 线路, 配变与电动机的补偿加以讨论。(1)10kV 配电线路的无功补偿: 望奎局在每条 10kV 配电线路上安装 1~2 处高压无功自动补偿装置,补偿容量按线路配变总容量的 10% 掌握。望奎局公用配变容量为 40500kVA , 需补偿无功容量约为 4000kvar , 约需资金 55 万元。经计算, 安装一处时, 宜将无功自动补偿装置安装在距线路首端的 2/3 线路长度处。安装两处时, 第一处安装在距线路首端的 2/5 线路长度处, 另一处安装在距线路首端的 4/5 线路长度处,各处容量为线路总补偿容量的一半。具体安装时,还应考虑便于操作、维护和检修工作等。(2) 配电变压器的无功补偿: 农网的大部分配电变压器昼夜负荷变化较大, 许多村屯用电多为居民生活用电, 白天及后半夜多数变压器处于轻载或空载状态。我们知道变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗, 无功损耗包括空载励磁损耗及漏磁无功损耗。从配电网线损理论计算可知, 配电变压器的无功损耗约占配电网总损耗的 60% 左右。为有效补偿配电变压器本身的无功功率,避免轻载时功率因数超前,电压升高及节约资金,对容量在 200kVA 以下的配电变压器按配变容量的 5% 左右掌握实行静态无功补偿。将补偿装置装设在配变低压出口处, 随配变同时投切。对 200kVA 及以上的配变安装自动跟踪补偿装置。(3) 电动机的无功补偿: 及以上投运率高的电动机最好进行无功补偿,为防止出现因过补而产生的谐振过电压,烧毁电动机,应将电动机空载时的功率因数补偿到接近 1 。因为电动机空载时的无功负荷最小,补偿后满载的电动机功率因数仍为滞后, 这样就避免过补偿现象的发生。将低压电容器同设备一起投切,直接补偿设备本身的无功损耗。①机械负荷惯性较小的电动机( 如风机等): Qc ≈ (1) 式中 Qc-- 补偿容量, kvar Qo-- 电动机空载无功功率, kvar 电动机空载电流可由厂家提供,如无,可参照(2) 式确定: Io=2Ie(1-cos φ)A (2) 式中 Io-- 电动机空载电流(A) Ie-- 电动机额定电流(A) cos φ-- 电动机额定负荷时功率因数②机械负荷惯性较大的电动机( 如水泵等): Qc=( ~ )Qo (3) ③车间、工厂集中补偿容量可按(4) 式确定: Qc=Pm(tg φ 1-tg φ 2) (4) 式中 Pm-- 最高负荷时平均有功功率 tgφ 1-- 补偿前功率因数角的正切值 tgφ 2-- 补偿后功率因数角的正切值电动机的无功补偿,由于受益方主要是客户本身,因此投资应由客户自己承担。二、经济效益分析(1) 配电变压器无功补偿经济效益分析: . 电网实现无功补偿后, 不仅降低配变用电设备的损耗, 而且使高低压配电电流减少, 导致线损率的降低, 同时主变铜损及上一级输电线路的导线损失降低。全部考虑将使计算复杂。为简化计算程序,可以采用无功补偿经济当量来计算无功补偿后的经济效益。它的物理意义是每安装 1kva r 的补偿电容器, 相当于有功损耗降低多少