农村10 kV配电线路的无功自动补偿

农村10 kV配电线路的无功自动补偿

摘要:近年来,随着我国农村10 kV配电网的快速发展,农电负荷容量迅速增长,对无功的需求不断增加。农村10 kV配电网供电半径比较大,线路损耗比较高,解决好农村10 kV配电线路的无功补偿问题,对提高供电企业的经济效益有着极为重要的作用。由于农电负荷受季节性变化的影响,负荷波动的范围也越来越大,这就要求无功补偿装置能够根据负荷的变化及时调节补偿的容量。文章将介绍某县供电公司对部分10 kV配电线路实施无功自动补偿的技术方案和降损效果。

关键词:无功自动补偿;技术方案;经济效益

1线路无功补偿设计原则

要让整个供电系统的电气设备运行达到最佳的出力(效率)和最低的损耗,必须分层分级进行无功补偿,分别在各级变电站、输电线路和用电设备旁安装无功补偿装置,并使它们根据各处负荷变化的情况,自动调整补偿容量,最大程度地优化各层各级的补偿效果,以保证效益最大化。

在用电量较大的季节里,或用电高峰的最大负荷时,10 kV线路的功率因数不能低于0.9;在用电量较小的季节里,或用电低谷的最小负荷时,线路的功率因数不能为负数,也就是要求不能出现无功倒送。

2农村10kV配电线路无功补偿方案

2.1线路基本情况

本方案针对某县供电公司8条农村10 kV配电线路进行无功自动补偿,这些线路的基本参数和供电情况分别如表1和表2所示。

由表2可以看出,这8条线路的功率因数都比较低,因此,加强无功规划与建设,实现无功的就地平衡,减少无功电流在线路中的流动,将有利于提高功率因数,降低线损,提高设备利用率。

2.2无功补偿容量的配置

为使功率因数保持在0.9～1.0之间,以功率因数提高到0.93来配置补偿容量。根据各条线路的平均功率,并兼顾最高、最低负荷,得出八条线路的无功补偿容量如表3所示。

实际运行时要根据日负荷变化曲线,以峰、谷、均时的无功负荷分别确定固定补偿和自动补偿的补偿容量,以满足线路负荷峰、谷、均时的无功需求。

2.3 补偿地点的确定

按照“无功就地平衡”的原则,根据线路负荷分布和线路长度将整条线路分成若干段,以大负荷为中心,设置固定补偿装置和自动补偿装置的安装位置。

自动补偿装置均采用HWK2-12型线路补偿装置,其外形结构如图1所示。

该装置主要由柜体、电容器组投切专用真空开关、电压互感器、避雷器、跌落式熔断、控制器、手持控制仪、电容器、安装支架等构成。通过采集10kV线路三相系统中一相电流的二次电流值和另外两相线电压的二次电压值,控制器计算得到相应 的实时电流、电压、无功功率、功率因数等值。使用时只需对控制器的定值进行设置,无须作其它任何调试。控制器即可根据实时电流、电压、无功功率、功率因数、时钟等自动投、切电容器组。

3配电线路无功补偿经济效益分析

通过对以上8条线路采用固定补偿和自动补偿相结合的方案,基本实现了无功功率动态平衡,在降损节能和提高电压质量等方面取得了明显的效果,下面以李7线为例进行具体的经济效益分析。

线路补偿装置投运以前,该线路年供电量大约368.59万kW•h,线损率为9.52% 。经计算可知,该线路共需无功补偿容量约300 kvar,根据负荷变化情况,补偿设备按每天投运12 h左右计算可得每年可减少电量损失节约84215 kW•h,如果按0.46元的购电单价计算,每年约有4.6万元左右的收益。

降低电能损耗的百分比为:

δP%=(1)×100%=23%

式中,cosφ1为补偿前的的功率因数,取0.81;cosφ2为补偿后的功率因数,取0.93。

4结语

为了提高农村电网的运行水平和经济效益,各级供电部门应该重视农村电网的无功补偿规划和技术改造,如果能够根据农村10 kV配电线路特点,合理地选择补偿容量和安装位置,并采用固定补偿和自动补偿相结合的方案,就一定能收起到节能降耗的明显效果。

参考文献:

[1] 李泳泉.10 kV配电线路无功补偿的选择[J].电力电容器与无功补偿,2008,(2).

[2] 胡乃有,丁以心.农村配电网无功优化的探讨[J].中国科技 信息,2006,(17).

[3] 刘国频.农村电网降损的技术措施[J].小水电,2002,(2).

[4] 胡向前.无功补偿在农村低压配电网中的应用[J].电力需求侧管理,2004,(3).