400V低压电网的无功补偿方式及研究现状综述.doc

0.4kV低压网的无功补偿方式及研究现状综述 陈作兵 容亮 （广州黄埔东路3375号大院省电力一局安装公司调试分公司 广州 510735） 摘要：本文介绍了低压电网的无功补偿方式，主要有线路补偿和终端补偿。并介绍了电容器的容量计算及最优容量的选择依据，最后对如何评估补偿效益做了介绍。 关键词：低压电网；无功补偿；线路补偿；终端补偿 0 引言 随着人们生活水平的提高和家用电器的普及，低压用户，特别是住宅用户的用电量大幅增长，住宅设计推荐用电容量已达。低压电网出现多处过负荷现象，与此同时功率因数也在进一步降低。然而，由于厂矿单位、住宅小区、商店等配电线路更新改造速度相对滞后，导致线路末端电压远低于允许范围，洗衣机、空调器等非照明负荷难以正常工作，并对电器设备造成巨大危害。同时，由于新增电气负荷大量采用电动机、压缩机等旋转设备和电力电子装置，对无功功率需求很大，因而导致低压线路损耗显著增大，整个低压电网的功率因数很低，配电变压器低压侧的综合功率因数约在0.65－0.70之间。 低压电网消耗的无功功率主要靠上级电网远距离输送，由于大量的无功功率在电网中流动，造成线损、电压降增大，降低了电能质量、电网的经济效益和配电变压器的供电能力。此外，低压电网的用户面广而量大。因此，在目前情况下，为低压电网加装适量的无功补偿电容器是非常必要的。它可以补偿低压配电线路本身的无功损耗及广大用户用电设备的部分无功需要，使无功尽可能就地达到平衡，减少无功在电网中的流动，这对降低线损、改善电压质量和提高供电能力是十分有利的。 1 低压电网的无功补偿方式 1.1 线路补偿 线路补偿即将户外并联电容器安装在架空线路上，以提高电网功率因数，达到降损升压的目的。这种补偿主要应用在10kV等级电网中，在0.4kV电网中应用和研究较少。由于配电线路上安装的并联电容器远离变电站，，，，， : 补偿点宜少。虽然多点补偿的降损效果比单点补偿的效果好，但是多点补偿的安装费用和维护费都随补偿点的增加而正比增大。所以，一条配电线路上宜采用单点补偿，不宜采用多点补偿。 控制方式从简。线路补偿不设分组投切，分组投切要设互感器，这要增大投资，增大维护费用，并影响电容器的使用寿命。 补偿容量不宜过大。补偿容量太大，，，， 接线宜简单。最好是每相只配置一台电容器装置， 保护方式也要简化。分别用熔丝和氧化锌避雷器分别作为过流保护和过电压保护。 防止电容器安装后产生谐振现象。 显然， kV 配电线路上沿线的用户负荷所需无功功率进行补偿， [3]提出了确定这种补偿方式的最优地点和容量的算法。因这种补偿方式具有投资小、回收快、补偿效率较高、便于管理和维护等优点，，， ，，，，0.95 。 1.2 终端补偿 终端无功补偿即就地补偿，位于低压配电线路末端的负载处，，，，，，，，GB 50052 —1995《供电系统设计规范》指出，，，，，；，，，，，，，11 kW ，8 层2 户型住宅单元计算，200 kW ，40 kW 以上，0.7。因此，， 用户终端补偿方式的优点： 减少线损率可达20 %。 减小电压损耗，， 释放系统能量，，， 1.2.1 补偿位置的确定 确定补偿位置是进行无功补偿的首要环节，， ，，: 装设于住宅楼总配电箱进线处、楼梯单元配电箱进线处或住户配电箱进线处。由于大多数单户负荷在6kW 以下，，，，，，，1.2.2 低压终端无功补偿特殊性分析 研究发现，，，，，；，，，；，，，，，，，: 控制保护功能齐全完善，，，，，，， 2 电容器补偿容量的计算 功率因数（即），它是有功功率与视在功率的比值，也就是的值越高，用电设备的利用率就越充分、合理、经济。说明电力用户的功率因数越高越好，但不能把功率因数提高到1，一般应提高到0.9－0.98为宜。因为当功率因数接近1时，提高功率因数所需补偿的电容器设备的投资越大。 补偿无功功率容量计算： (1) 式中，，所需装设电力电容器组的总容量，kVAr；，有功计算负荷，kW；，补偿前自然平均功率因数角的正切值；，补偿后功率因数角的正切值；，年平均有功功率负荷系数，一般取0.7－0.75。 其中，电力电容器选择按电压和容量选择： 电容器额定电压电网实际工作电压 整个电容器组的实际工作容量计算补偿容量 3 最优补偿容量的确定 在这里，我们用无功经济当量和无功补偿当量来探讨电力电容器的合理补偿容量的大小。电网运行中的功率关系和有功损耗计算： (kVA) （2） (kW)