低压配电网无功补偿装置的容量选择和电容分组问题分析

电力科技　低压配电网无功补偿装置的容量选择　和电容分组问题分析　徐红军　（渭南光明电力集团，陕西渭南７１４０００）　【摘要】近些年，随着我国经济的快速发展和持续增长，电　力需求的增长也是非常迅速。而要缓解当前乃至今后一个时期电力　供需之间的矛盾，并从根本上解决问题，除了增加发电量这一主渠　的功率损耗，但补偿装置的功率损耗增大；减小补偿容量，能使补　偿装置的功率损耗减小，但变压器和电力线路功率损耗减小不多。　如果所确定的无功补偿容量和对应功率因数，能使变压器、电力线　道外，采用各种节电措施，最大限度地利用现有各种电力设施资源　也是非常重要的。利用无功功率补偿技术来挖掘现有电力资源潜力，　是一种能够迅速见效的、切实可行的措施之一，同时也能够节约大　量的电力能源。本文从低压配电线路无功补偿的相关概念谈起，然　后分别就低压配电网无功补偿装置的容量选择和电容分组问题进行　分析。　【关键词】低压电网；无功补偿；容量选择；电容分组　１低压配电线路无功补偿概述　１．１无功补偿的原理和作用　（１）无功补偿的原理　电网输出的功率包括两部分：一是有功功率：二是无功功率。直　接消耗电能，把电能转变为机械能，热能等，利用这些能做功，这部　分功率称为有功功率。不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式　的能，这部分功率称为无功功率，如电动机和家庭用的电磁炉建立磁　场占用的电能。而在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互　差１８０℃。如果在电磁设备电路中有比例地安装电容器等设备，使两　者的电流相互抵消，从而提高电能做功的能力，这就是无功补偿的道　理。　（２）无功补偿的作用　一是提高电网及负载的功率因数，降低设备所需容量，减少不　必要的损耗；二是稳定电网电压，提高电网质量。而在长距离输电　线路中安装合适的无功补偿装置可提高系统的稳定性及输电能力；　三是在三相负载不平衡的场合，可对三相视在功率起到平衡作用。　１．２低压配电线路无功补偿的必要性　（１）低压配电线路无功补偿可以弥补配电网补偿度　目前，我国配电网无功补偿通常在专用变压器低压侧进行，但　是由于其补偿深度问题，存在无功缺额，同时也有大量分散的公用　变压器低压侧不便于装设补偿装置的问题。这样，配电网的补偿度　就受到限制，使得配电网存在较大的降损空间。采用杆上无功补偿　方式，即将户外无功补偿装置安装在架空线路的杆塔上，以进一步　提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。这种无功补偿方式，　有着补偿装置集中，设备利用率高，便于管理和维护的优点。而且　也能弥补公用变压器低压侧缺少无功补偿的缺陷，减少了大量无功　的沿线传输。　（２）低压配电线路无功补偿可以补偿线路感性无功　低压配电线路因无电晕，对地电容小，所以不考虑电导和电纳　的影响，只有电阻和电抗，其等值电路为电阻与电抗的串联。当线　路空载且长距离敷设时，在分布电容的影响下，线路电抗呈容性，　线路末端电压升高，采用全电缆敷设的线路尤为严重。线路传输功　率越大，线路感性电抗越大，线路末端电压降低。配电网肩负着城　乡用电负荷的供电任务，一般线路的负荷率较高。通过装设线路无　功补偿，可就地平衡线路无功，减小因线路无功造成的电压和损耗　问题。　２低压配电网无功补偿装置的容量选择　２．１无功补偿容量概述　供电系统中，为了提高电源设备的利用率，减少变电和配电过　程中的功率损耗，均需要人工补偿功率因数。在维持负荷不变且不　过补偿的情况下，增大补偿容量，能较多地减少变压器和电力线路　路及补偿装置的功率损耗总值最小，则称之为按经济运行原则确定　无功补偿容量和功率因数。此情况的补偿容量称为经济运行补偿容　量。　２．２低压配电网无功补偿容量的确定　（１）低压集中补偿（随器补偿）　‘　变压器（二次侧）、二次母线以下的无功负荷，主要是配变负　载无功损耗和电动机（感性）无功负载，占总无功负荷的８０％以上；　补偿容量主要是通过计算、测试、查表来确定；一般按变压器容量　的４０％￣５０％来确定。　（２）低压分散补偿（车间进线）　通过计算、测试、查表来确定。　（３）单机就地补偿（电动机）　一是建立旋转磁场所需的空载无功功率，占电动机额定无功功　率的６０％￣７０％；二是负荷时在绕组漏抗中消耗的无功功率，与１３（负　载率）的平方成正比，Ｂ越小，功率因数越低。　３低压配电网无功补偿装置的容量分组　３．１低压配电网无功补偿方案的确定　为最大限度地就地补偿无功，降低线损，根据负荷分布情况按　如下步骤确定最佳补偿方案：　（１）沿负荷最大、线路最长的方向，将线路简化成无分枝主线　或仅有两分枝主线；　（２）确定最大无功总负荷∑Ｑ可从配网监测仪中读取或通过　用电总报装量推算；　（３）当线路为无分枝主线时，最佳配置容量ＱＣ＝２／３ＥＱ。最佳　安装地点为主线２／３∑Ｑ无功负荷分布处，而不是主线线路长度的２／３　处。　（４）当线路为有分枝主线时，首先确定各段的无功负荷，然后　把有分枝主线等效转换成两条无分枝主线，按无分枝主线分别确定　最优补偿容量和最佳位置。　（５）当线路中有较大的集中负荷时（一般占到总负荷的３０％～　４０％以上），即在该负荷点单独装设补偿装置，容量不超过该点的最　大无功负荷。其余线段按无分枝线路确定补偿方案。　３．２低压配电网无功补偿装置的容量分组　（１）单投单切无功自动补偿装置的容量分组　单投单切，指一台开关，接一组补偿电容器，也称为单组动态　补偿。比较适合线路无功量相对稳定的单级阶梯式变化情况，补偿　容量不宜过大，一般适用于线路无功缺额在４５０ｋｖａｒ以下，电容器配　置在６０￣７０，￣３００ｋｖａｒ及以下。　（２）单投单切自动固定补偿装置（一静一动）的容量分组　当电容器退出运行时，补偿容量为零，而此时线路上往往还存　在一定的无功缺额。因此，出现了增加一组电容器长期接于线路上，　即固定补偿，在此基础上再叠加一组动态补偿。对此，称为固补加　动补。　这种方式在技术上没有提升，适合线路长期存在着一稳定的无　功负荷、又有一定的无功量叠加起伏的情况。由于线路情况的复杂　性，其电容量的准确选定并不容易，尤其是固补部分，往往要留有　充分的余量以免过补．它在形式上做到了两级补偿，但仍然是单级动　态补偿。　（下转第１９５页）　２０１３．０８　Ｉ　１７９　Ｉ　电力科技　调控一体化电力监控系统管理模式浅析　钱树梅杨晓礼潘佳　（南阳供电公司调度控制中心地区监控班。河南南阳４７３０００）　【摘要】随着国民经济的迅速发展和科学水平的不断提高，　它标志着传统的变电站设备运行管理模式向先进的调控一体化管理　我国的电力工业取得了很大程度上的进步，为我国的国民经济发展　模式转变，它将高效的、集约的、先进的工作模式全面推进，对于　和人民生活水平的提高做出了重要的贡献，而近几年来随着变电站　电网发展方式的转变有着积极的、现实的、深远的现实意义。　综合自动化控制水平的迅速提高，并使得无人值守变电站运行管理　１调控一体化的概念　模式得以推广和普及，大大缓解了长期以来变电运行人员缺员的难　调控一体化主要是指对原有的变电监控系统以及变电站运行管　题，但传统的管理模式的弊端也十分突出，与国家电网公司的发展　理进行全面的分离，并将相应的监控业务与调度业务进行一定程度　目标仍有一定距离，而全面实现调控一体化电力监控系统管理模式，　上的融合，因此，来进行对于电网调度以及电网监控的一体化管理　将能够实现电网故障处理效率和日常操作效率的提高。本文，主要　的实现，这种具有先进的、优势的管理模式也是与电网发展方向的　针对调控一体化电力监控系统管理模式进行浅层次的研讨和分析。　目标要求相适应的。　【关键词】调控一体化；模式比较；应用效果；前景与展望　２模式比较　国家电网公司变电设备管理模式由原来传统单一的变电站管理　２０１２年在国家电网公司系统全面开展的“三集五大”工作中　模式到集控站管理模式，以及普通监控中心与运维站管理模式转变　调控一体化被首次重点提出，作为“五大”之中的大运行工作主题，　到目前的调控一体化管理模式，其管理状况如下表　变电站管理模式　适用范围　功能规范　应用条件　传统单一的变电站模式　有人值守的单一变电站　直接进行监视操作　变电设备自动化程度不高，变电站与调　度控制中心距离较远　集控站模式　地区电网　无人值班变电站数量不多的小型　集控中心直接对变电站进行监视，遥控操作　集控中心与变电站之间自动化程度高，通道完备　，交通方便　普通监控中心与运维操作站模式　地区改调度的一般中型电网　监控中心直接对变电站进行监视和遥控操作　监控中心与变电站自动化程度高，通道　完备，交通方便　调控中心管理模式　规模较大的大型电网　有调控中心对变电站直接进行监视，运维队负责　数据通道可靠，按地理位置和负荷情况　一般的操作及维护　设立运维站　３各类管理模式应用的效果比较　变电管理模式　应用效果　传统单一的变电站管理模式　运行人员充足，操作量少，自动化程度不高，工作效率低　集控站模式　运行人员缺员，操作量大，自动化程度提高，工作效率提高，运行人员技术水平提高，因交通费支出多造成经济效应低　普通监控中心与运维站操作站模式　运行人员严重缺员，自动化程度高，工作效率高，交通费用减少，彰显出了良好的经济效应　调控中心管理模式　解决了运行人员缺员问题，实现了调度专业与监控专业的融合，大大提高了电网整体的处理故障效率和工作效率，突出了减　员增效效应，初步建成大型电网调度控制系统　４前景与展望　５结束语　电力技术飞速的发展，智能变电站已在河南电网推进，南阳供　从变电设备运行管理模式的转变带来了不断提升的设备运行管　电公司己建成智能变电站２２０ＫＶ宗璞变电站和１ＩＯＫＶ中州变电站，　理水平，运行人员技术素质、工作效率全面提升，并形成了运行人　并以全线接入南阳电网调控一体化Ｄ５０００系统，已实现了变电设备　员管理集中化、减员增效经济化、设备运行自动化、设备监视操作　信息和运行维护策略与电力调度的全面互动。　远程化的全方位的大提升，为电网成为坚强电网，奠定了坚实的基　未来的智能调度发展目标是实现：运行监视全景化、调度决策　础，为未来的智能电网建设也奠定了良好的基础。　精细化、运行控制自动化，而国家电网公司系统推广的以“调控一　参考文献：　体化”为主体的管理模式，将是实现智能电网调度的宏伟远景的基　…刘振亚，智能电网技术问答．北京：中国电力出版社，２０１００９）．　石，它将有力的支撑着电网的建设和技术的飞速发展。　『２１刘振亚＿调控人员使用手册．北京：中国电力出版社．　（上接第１７９页）　在双投双切基础上增加一组固定补偿，适用于线路补偿容量大，　它与后面介绍的双投双切方式有本质的不同，在选用时往往容　有基础无功需求的场合，它是线路补偿的顶级产品，有４级容量组合，　易混淆。　补偿度可达８５％以上。　（３）双投双切无功自动补偿装置（二动）的容量分组　４结语　双投双切，指２台开关，各接一组补偿电容器，共２组电容器，　电网无功补偿是一项建设性的技术措施，由于无功补偿对电网　根据需要和指令分别动作，也称为两组动态补偿，或循环动态补偿。　安全、优质、经济运行具有重要作用，因此无功补偿是电力部门和　这种补偿装置是为了适应线路无功缺额较大、无功起伏变化多阶梯　用户共同关注的问题。合理选择无功补偿方案和补偿容量，保证电　的情况，在技术上又提升了一个档次。由两组电容器、两组开关、　网的电压质量，提高发输电设备的利用率，降低有功网损和减少发　电压互感器，电流互感器及控制器等组成，其补偿量可达线路无功　电费用，对电网安全、优质、经济运行有重要作用。　缺额的８０以上。控制器功能更强，对数据运算和判定执行能力要求　参考文献：　更高。　『１１李妍红，陈莶，刘明波．配电网低压无功装置的补偿度及电容器分组　（４）双投双切自动固定补偿装置（一静二动）的容量分组　方式研究　继电器，２００６（２３）．　（上接第１８４页）　４结论　３．２．３加强电费抄、核、收的管理　总之，降低农村电网损耗对提高电力部门的经济效益，促进我　严格考核差错率实施同步抄表，固定客户的抄表日期和抄表路　国农村电力事业的发展有着十分重要的意义。只有从管理工作和技　线，将大客户的小客户的抄表日期逐步统一，以减少线损计算的误　术改造两方面出发，通过加强对电力设备的维护管理，积极改进技　差。同时，对电能表抄见和核对实行动态管理，定期轮换，避免人　术方法，才能够让农村电网损耗控制工作真正的得以落实，才能够　情电、关系电。制定严格的电费抄核收管理制度，将电能表抄见的　推动农村电力经济快速稳定的发展。　准确率、电费计算的差错率纳入部门、班组的考核，落实到人，实　参考文献：　施严格的奖惩制度，避免人为误差对线损的影响，不断提高管理水　…杨道军域谈降低农电网线损的措施卟硅谷，２ＯＬＯ（１４）．　平和员工素质。　２０１３．０８　Ｉ　１９５