[關鍵詞]無功補償10kV容量
【中國圖書館分類號】TM【文獻識別碼】A【文獻號】1007-9416(2010)03-0130-01。
1前言
我國城鄉10kV配電線路廣泛采用大幹線多支路單向輻射供電方式。這些線路的特點是負荷率低、負荷季節性波動大、配電變壓器平均負荷率低、供電半徑長、無功消耗高、功率因數低、線損大、終端電壓質量差。由於手動操作，無功功率可能補償不足和補償過度。欠補償會影響電能質量，增加損耗，而過補償即無功倒送會危及系統運行的穩定性和安全性。為了防止過補償，通常裝機容量較小，因此長期處於補償不足的狀態。因此，整組補償的準確性較低。此外，電力負荷不斷變化的工礦企業和其他無功需求不斷變化的場合，需要自動調節裝置來實現動態電壓控制和無功補償。10KV配電線路分散補償具有投資小、回收快、補償效率高、管理維護方便等優點。它能顯著改善電力線路的運行性能，降低電能消耗，提高供電網絡的電壓質量，適用於低功率因數、重負荷的長配電線路。
本文設計了10kV線路的無功補償系統。
2 10kV線路無功補償系統的設計
2.1補償點和補償容量確定
為了尋找運行約束下的最優無功補償容量和位置，以年費用最小為目標函數，以潮流方程為等式約束，以負荷電壓和補償容量等運行限制為不等式約束。年度支出包括補償設備年度運行維護費用、投資回收、補償電容器有功損耗和補償後為10kV電網線損支付的能損費用。總有功損耗由兩部分組成:(1)由於有功電流的流動，以及(2)由於無功電流的流動。通過在線路上安裝補償電容器，可以減少無功電流，從而減少由無功電流流動引起的有功損耗。該算法適用於網絡中除供電節點以外的所有節點，根據補償最優容量後各節點減少的有功線損，可以得到候選補償節點。該系統利用遺傳算法求解補償節點和補償容量，得到候選補償節點，補償點只能選在該節點上。然而，這些節點可能不是最佳補償點。因此，系統提出了壹種基於非節點的補償算法，即利用遺傳算法並行優化的特點，根據電線桿的位置，在每個補償節點的上下支路增加相應的節點(稱為非節點)，以節點與非節點之間的電氣距離作為控制變量集，然後利用遺傳算法尋找最佳補償位置和補償容量。實例分析表明，這種“無節點”補償方式可以在不增加無功補償設備成本的情況下，進壹步提高電壓水平，降低線損。
2.2補償位置的確定
無功補償裝置安裝位置的選擇應符合就地無功平衡的原則，目標是盡可能減小幹線上的無功電流。不同電容器組最佳安裝位置的計算公式如下:Li = (2i/2n+1)其中l為線路長度，n為電容器組數量，Li為I組電容器的安裝位置，i = 1.....n根據實踐經驗，無功補償櫃壹般安裝在線路負荷的三分之二處。合理配置無功補償容量，選擇電容器的最佳安裝位置，可以提高電壓質量，降低線損。壹般來說，配電線路上安裝的電力電容器越多，降損效果越明顯，但運行維護的工作量也相應增加，補償設備的投資成本也隨之增加。所以壹般情況下，在負荷分布比較均勻的線路上安裝1組電容器比較好，最多不超過2組。由於安裝在電桿上的並聯電容器距離變電站較遠，容易出現保護配置困難、控制成本高、維護工作量大、受安裝環境和空間等客觀條件限制等工程問題。因此，桿上無功優化補償必須結合以下實際工程要求:(1)補償點數要少，在壹條配電線上應采用單點補償，而不是多點補償；(2)控制方式簡單。極上補償不設置分組切換；(3)補償容量不宜過大。補償容量過大會導致輕載時配電線路過電壓和過補償；另外，桿上空間有限，同壹桿上架設太多電容，既不安全，也不利於電容散熱。線路色散補償電容器組容量應控制在150kv及以下；(4)接線要簡單。每相最好只用壹個電容裝置，以降低整套補償設備的故障率；(5)保護方法也應簡化。跌落式熔斷器和氧化鋅避雷器主要分別作為過流和過壓保護，熔斷器的額定電流按電容器組額定電流的1.43 ~ 1.55倍選取；150kvar以上，應由柱上斷路器或負荷開關自動控制。
2.3無功補償的技術要求
①漏電比距離:≥24mm/kV。②額定電壓:10.5kV，最大工作電壓:12kV。③接線類型:單星型，中性點不接地。④所有連接:銅排或銅絞線(銅編織線)，銅引出端子。⑤具有自放電電阻的電容器組:電容器組的殘壓為。在10分鐘內完成放電。⑤箱體:不銹鋼。⑦鐵構件:鍍鋅。⑧切換開關:高壓真空接觸器。⑨線路用電流互感器:LZKW-10敞開式。⑩電容器保護:過流、過流中斷、過壓、欠壓、零序和電容器。測量精度:電壓和電流0.5%。控制功能:功率因數控制電容器開關。統計功能:每日最高、最低電壓、電流、功率因數、電容器投切前後運行數據、電容器運行時間。遠程通訊與抄表:RS485接口，實現當前運行數據的下載，設定值的下載、修改、上傳，遠程切換，統計記錄的下載。在此期間，采用短程射頻無線通信。數據管理軟件:具有完善的設備管理、通訊、分析、打印功能，包括:下載運行數據:線路電壓、線路電流、線路無功功率、線路功率因數、三相電容器電流、電容器累計動作次數、電容器投入時間、系統時間；下載和上傳設定值或運行參數；遠程切換；下載電容器投切前後的運行數據；下載每日最大和最小電壓、電流、功率因數值及其出現時間。
2.4管理和維護
無功補償裝置安裝後，需要使用筆記本電腦進行現場動態管理，調出歷史數據，檢查裝置是否按照設定方法和參數自動投切。還要觀察補償裝置從變電站投切時，線路上的功率因數和電流是否有變化，才能達到預期的效果。如果不理想，要分析原因，調整整定參數，甚至調整固定補償和自補償容量。要做好無功管理，就要寫詳細明確的責任，實現閉環管理。從補償裝置方案的提出到設備的技術要求、選型訂貨、驗收試驗、安裝施工、運行管理、維護檢修、拆除搬遷等。，每個環節都要落實到相關部門，責任要落實到人。(1)無功補償裝置的運行情況可以從調度自動化月報或變電站運行月報中反映出來。(2)無功補償裝置是重要的電氣設備之壹，應結合線路運行每月檢查壹次。(3)用紅外測溫儀測量電容器外殼的溫度(尤其是夏季)，並做好測量記錄。(4)補償裝置的主套管、電容器套管、絕緣子、跌落式熔斷器、避雷器和支架應結合每年春、秋兩季的防停電工作進行清潔和檢查。
3結論
總之，我國配電網，尤其是農村電網，節能潛力巨大。合理配置電容器，使其智能化、免維護是該領域的關鍵技術。配電線路安裝無功補償裝置是壹種降損節能的好方法，安裝簡單，見效快，效果顯著，技術先進，經濟效益明顯。值得推廣應用。
[參考文獻]
【1】袁順。配電網無功優化及無功補償裝置[M].北京:中國電力出版社，2006。
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