0.4kV线路无功补偿的选配

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年第11期   作者:许模锦 吴华明
[导读] 在电力系统中,使用无功补偿措施不仅可以保障电力运行的稳定性,而且对区域电力企业的经济发展有着一定的推动作用,同时对配电网的发展有着积极影响。
        许模锦 吴华明
        国网泉州供电公司清濛供电服务中心, 福建 泉州 362000
        摘要:在电力系统中,使用无功补偿措施不仅可以保障电力运行的稳定性,而且对区域电力企业的经济发展有着一定的推动作用,同时对配电网的发展有着积极影响。另外,在地区的配电网发展中,适当的进行无功补偿,还有助于降低网络损耗、提高功率、稳定电压,在满足人们对电力质量和需求方面有一定的作用。基于此,本文主要对0.4kV线路无功补偿的选配进行分析探讨。
        关键词:0.4kV线路;无功补偿;选配分析        
1、前言
        随着人们经济水平的提高,越来越多的家用电器进入千家万户。但是目前的配网却跟不上生产、生活用电对无功功率的大需求,导致0.4kV低压配网通常处于负荷工作的状态,造成用电器的损害,线路受损,影响人们正常的生产、生活。该状况下提高无功补偿电容器的工作性能,开展有效的补偿措施尤为关键。        
2、0.4kV线路无功补偿的选配
        在0.4kV低压电网中,各种电器、无功补偿电容器是构成电网主要部件。而电容器是保障配电网安全运行的基础,因此要提高电网的运行效率首先要优化无功补偿电容器的配置。无功补偿的配置通常要遵循局部与整体平衡相结合、集中与分散补偿相结合、调节电压与降低耗损相结合及用户与供电企业相结合的4个补偿原则。根据配置原则在配置时要从整体出发,保证分站、子系统及总配电网之间的无功功率的平衡;对于分散的负荷区,则采用分散补偿为主,集中补偿为辅进行配合,从而减少长距离输送过程中的耗损。在分支多、线路长的低功率因素的配电网中,则根据功率耗损情况调节电压,从而提高电能输送效率。根据变压器与用户用电设备的无功补偿关系进行电容器的优化配置,改善0.4kV电网环境,提高电网运行的安全性。
        2.1线路补偿措施
        在0.4kV配网中的并联电容器通常存在远离变电站的情况,导致控制成本与维护工作量的增加,因此需要对线路中电容器的布局、配置进行优化。优化线路补偿可从以下措施进行控制:如需进行单条配电线与单台电容器的配合,则每一相只配备一台电容器,应安装在距离线路首端约2/3处,降低补偿设备的故障发生率同时降低安装成本。如需要安装两组电容器,则第一套电容器应安装在距离线路首端约2/5,而第二台电容器则为4/5处,以此类推,电容器与电容器之间保持一定的间隔。此外,控制电路中的补偿容量,每台电容器的补偿容量应为补偿总容量的1/3,从而保护用电设备的安全。将复杂线路保护方式简化,可用熔丝做过流保护,氧化锌避雷器则作为过电压保护,提高线路安全。在设备分散,距离较远的0.4kV低电压配电网中应适当减少电容器的安装数量,优化无功补偿装置。通过上述措施提高长距离配电线路中的功率、缓解负荷压力,提高补偿度。
        2.2终端装置补偿措施
        在农村低压配电网的电力输送中,无功功率的供需不平衡尤为明显。农村用电设备较为分散,负荷波动大,电线耗损也相对严重。终端补偿是一种可单独补偿的方式,位于电网末端能直接为广大低压配电网用户提供无功率,降低0.4kV配网中的无功功率的耗损,满足用电需求。终端补偿方式需要根据用电设备的具体情况选择合适的补偿装置。如企业、厂矿等的发电机应采用随机补偿的方式,因其容量大且用电设备较长使用因补偿装置的规格可用常规的补偿装置;而负荷小、浮动大、分散的居民用电设备则采用体积小、易安装的新型终端无功补偿装置,控制成本。通过优化终端装置,保持0.4kV配网无功功率补偿平衡。
        2.3降低线路的电流的措施
        降低0.4kV配网中的电流,能提高无功功率,减少损耗。降低电路电流可通过装配配电变压器、增加电网电压运行功率及规划导线横截面积3个主要的方式进行。针对于当前0.4kV线路过长、负荷过大等问题,可根据不同地区的负荷情况规划合适的配电装置安装位置同时减小供电半径,将10kV电源引至负荷中心,降低电网输送的电流。增加电网电压运行功率在负荷高峰期将电压调高,从而降低线路电流,提高运行能力。0.4kV配网中普遍存在线路老化,电流输送能力差的情况,在更换电线的同时要根据负荷情况选择合适的导线截面。

根据地区的用电需求,科学预测0.4kV配网的发展需求,以导线经济电流密度为导线横截面的选择基础。通过控制导线横截面积的方式调配电流,在满足区域用电设备需求的同时实现可持续发展。
        2.4保持三相负荷平衡的措施
        在0.4kV配网中,三相负荷不平衡会造成线路中的无功功率补偿。在运行中,如三相平衡,则向量差则为0,无功补偿效果也就越好。因此在运行过程中要保持三相负荷的平衡,或者将其控制在趋向于平衡的状态,平衡各项的负荷电流,减低线路耗损。应用无功优化管理信息系统,如MIS系统及GIS系统等结合信息技术进行电网负荷情况的检测。根据监测结果及时发现电网中的三相不平衡情况,从而对电压做出及时的调整。
        2.5加强无功补偿管理
        在0.4kV配网无功补偿中要加强变电所、配电线路及补偿装置的管理。供电企业要根据电网负荷情况选择补偿方式,调节供电方法;同时与相关部门配合开展配电线路、设备等的更新换代工作;加强配电线路、电容器等的巡检维修,保证配网线路的安全运行。此外还要加强电网监控,引进先进的智能监控系统,掌控用电高峰期配电网中的无功补偿情况,保障配电网的正常输电。加强用电高峰期的管理,做好相关的电价调整,控制用户用电。同时针对于用电需求量较大的区域进行科学用电的宣传,错开用电高峰期同时提倡节约用电。随着国民用电需求量的增加,低电压在国民用电中频繁出现,成为制约供电企业发展,国民生活生产的主要原因。由此也要求供电企业加强技术人员的管理,加强无功补偿措施的应用能力,提高技术人员的职业技能。通过对各方面进行科学化管理,提高无功补偿能力,保障国民用电的需求。       
3、无功补偿技术在0.4kV配电网中的应用特点
        无功补偿技术在0.4kV配电网的应用中,需要注意的是,要控制好安装设备空间、设备安装环境、设备维护工作、施工成本和保护装置等对周围环境的影响。因此,在进行无功补偿施工安装时,要根据工程情况做好设置。无功补偿装置在0.4kV配电网安装中的注意事项是:
        3.1确定好无功补偿在0.4kV配电网中的容量
        配网在进行无功补偿时,要做好容量的控制,避免无功补偿电容器由于设置过多和密度大影响散热和安全性,因此针对0.4kV配电网要选择符合设计要求的电容器组。无功补偿装置在配电线路上设置容量的时候,设置的原则是最大化的减少线路损耗。
        通常来说,无功补偿装置需要的容量应该是线路无功负荷的2/3,所以在无功补偿装置安装前,需要全面调查好安装线路的实际负荷,从而明确无功补偿装置的合理容量。
        3.2明确好补偿装置具体的安装位置
        在对无功补偿装置进行安装时,需要遵守的原则是无功就地均衡,并且进行安装时,最主要的是减少主干线路上的无功电流。研究证实,配电网每条线路上,安装1台无功补偿装置是合适的,安装的位置应该是负荷2/3的地方。如果合理规划好电容器的安装位置和无功补偿的容量,能够显著降低电网运行中的线路损耗和电压质量,从而满足生产和生活需要。
        3.3制定好无功补偿装置合理的接线方式
        无功补偿装置接线的时候,要依据设计和配电网的要求选择合适的接线方式,每一相接1台电容器为最佳,这样才能使补偿装置运行中的故障率大大降低。      
4、结束语
        在城市配电网运行过程中,要想降低电网损耗,提高电力系统的运行效率,就必须要进行配电网的无功补偿优化配置,这对城市供电事业发展具有重要意义。在无功补偿优化配置中,相关部门设计并完善优化配置策略,优化电网系统运行环境,充分发挥优化配置的作用,从而使其达到电网系统的规范标准,保障配电网运行的安全性和稳定性。       
参考文献:
[1]陈曦,余华兴,张发斌.配网自动化设备层实现方法讨论[J].科技展望,2015(12):71.
[2]郭娜.农村0.4kV配网线路无功补偿配置方法研究[J].通讯世界,2015(10):113.
[3]黄观富.配网无功补偿容量优化配置与容量选择方法及应用前景探讨[J].电源技术应用,2014(03):309-311.
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