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摘 要:随着经济的发展与人们生活质量的不断提高,农村配网已经逐渐完善,能够有效提高农村地区供电的稳定性。但是,0.4kV电网在实际运行过程中依然存在很多问题,诸如无功补偿问题。本文将对农村0.4kV配网线路的无功补偿配置技术作出简要介绍。
关键词:农村0.4kV配网线路;无功补偿;配置技术
近年来由于分布式电源、智能用电等用电产业的发展,配电网负荷增加,对供电可靠性以及供电量提出了新的要求,也给配网线路的无功补偿配置技术提高了标准。无功功率补偿装置在电力供电系统中占据非常重要的位置。合理地选择补偿装置,能够最大限度地减少电网的损耗,提高电网质量与供电效率。
1 配网线路的无功补偿配置原则
配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器等各种设施组合而成的综合、系统的网络。这些电器设备在实际的运行过程中将不可避免地消耗一定量的无功功率。降低无功功率的损耗,即无功补偿,在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,对提高供电效率,改善供电环境具有重要意义。在补偿配置中要注意以下原则:
1.1 局部与整体相平衡
配电网是由各种不同的电压等级构成的体系,无功补偿不是一项独立的工作,而需要与整个配电系统相适应、相平衡。只有在分站与子系统与配电网总体平衡的情况下,无功补偿有意义。
1.2 集中补偿与分散补偿平衡
配网中电器设备多样,存在较多分散的负荷,比如线路、变压器等,对这些分散设施的负荷进行无功补偿配置就是分散补偿。在变电站存在很多大容量的电容器组,对这部分的负荷进行无功补偿配置就是集中补偿。在平衡两者关系时,要重点进行分散补偿,将集中补偿作为辅助措施。这种策略能够能够有效减少线路长距离运输造成的损耗。
1.3 调节电压与降低损耗合理结合
配电网在供电以及运行过程中存在很多复杂的情况,例如负荷分散、运输线路长、功率低等,这些情况造成极大的电量损失、负荷率低等情况,将调节电压与降低损耗合理结合能够达到无功补偿的最终目的,提高电能的利用效率。
1.4 用户与供电方无功补偿相结合
在配网运行中,变压器消耗了一半以上的无功功率,其余部分主要由用户的用电设备消耗,因此仅仅从供电企业着手进行无功补偿是远远不够的。将用户无功补偿与供电企业相互配合,对改善配电网满负荷时欠补偿、低负荷时过补偿具有积极意义。
1.5 选择规模与类型合适的无功补偿装置
变电站应结合整个配电网的规划与建设目标,合理配置无功补偿装置。无功补偿装置应尽量避免引起系统谐波明显放大。
2 农村0.4kV配网线路负荷种类
2.1 集中型
这类型的负荷是指在一定的时间段内,较多负荷同步接入电网,这种情况将会影响配电网的整体输电电压,在长距离输送电能的线路终端将会出现较大幅度的电压落差。这种现象一般会出现在以下时间段:晚间电视机大量同时运行、烹饪时段、照明时段。
2.2 稳定型
稳定型负荷是指长期稳定地接入配电网中的负荷。例如电冰箱等需要长期稳定运行的家用电器。这类负荷一般不会随着时间的变化而变大或者变小,大部分情况下只会因为电压的变化受到影响。当配网中电压下降时,稳定型负荷吸收的无功功率就会下降,一旦电压下降比较急剧或者落差较大时,电器自带的电压保护装置就会自动断开电器与电网之间的连接以保护电器不被损坏。
2.3 季节型负荷
这类负荷会根据季节的变化而变化,因为一些用电器只有在特定的季节才会与电网产生连接。例如空调与电暖气这类家用电器,季节型负荷对电网的输送能力要求很高,功率大且接入电网时间较长,当这类型电器接入时会给电网带来严重的负担,还会造成输电线路终端较大的电压差。但是,现代人类越来越注重生活质量,这种电器的使用只会有增无减,给无功补偿配置技术提出了新的要求。
2.4 小加工制造型负荷
这类负荷对输电功率的影响较小,对电压的影响相较于其他类型的负荷也小。但是,小加工制造型负荷随着加工产品的时间变化而产生变化。当大量的加工制造型负荷与配电网连接时,就会消耗大量的无功及有功功率,造成电压变化。
3 农村0.4kV配网线路的无功补偿配置技术
3.1 定时无功补偿装置
该补偿装置适用于电力负荷比较集中的时间段,例如家用电器同时使用的阶段。当这些负荷比较集中时用电设备与配网系统发生连接,这些装置就会自动启用。用电压落差较大的情况,一般会分时段进行无功补偿。用电负荷高峰时,配电网在设定的时间段内根据就地补偿的原则进行无功补偿,这种方式成本低,装置维护简单,因此应用比较广泛。但是,定时无功补偿装置运行时段固定,缺乏灵活性,而且以以往的统计数据为依据进行分配与设定,缺乏确定性。例如在用电负荷变化小时使用该装置,可能会导致线路电压过高,造成过补偿。
3.2 配网线路电压实时变化的无功补偿装置
当配电网的线路电压实时变化时,该装置将自动对电压变化进行实时监测,然后根据监测的结果自动投运对应的电容器。当电压下降明显接近极限值时,无功补偿装置会依照顺序要去自动进行全补偿。反之,当电压急剧上升接近极限时,该装置会自动切断装置。这种装置以实时运行的电压作为投运与切断的依据,工作效率较高,且具有确定性与针对性,还具有安装与后期维护方便、成本低的优点。
4 结语
农村0.4kV配网线路的无功补偿配置技术是电力配网工作的重要部分,选择合理规模、类型适当的补偿装置,适配先进的配置技术能够有效实现无功补偿的目的,提高电网质量,减少能量耗散,保证输电效率。虽然我国相关技术已经日趋成熟,但是由于我国农村电网年代久远,依然存在很多问题,行业人员要再接再厉,积极开展相關工作,保证农村居民正常用电。
参考文献
[1]张之昊,武建文,李平,等.应用于农村配电网的测量点与补偿点分离式无功补偿设备及其优化配置[J].电工技术学报,2015,30(3):205-213.
[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]田奇.110kV电缆和架空线路用户无功补偿配置的方法研究和分析[J].工业,2016,(11):197.
(作者单位:国网厦门供电公司)
关键词:农村0.4kV配网线路;无功补偿;配置技术
近年来由于分布式电源、智能用电等用电产业的发展,配电网负荷增加,对供电可靠性以及供电量提出了新的要求,也给配网线路的无功补偿配置技术提高了标准。无功功率补偿装置在电力供电系统中占据非常重要的位置。合理地选择补偿装置,能够最大限度地减少电网的损耗,提高电网质量与供电效率。
1 配网线路的无功补偿配置原则
配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器等各种设施组合而成的综合、系统的网络。这些电器设备在实际的运行过程中将不可避免地消耗一定量的无功功率。降低无功功率的损耗,即无功补偿,在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,对提高供电效率,改善供电环境具有重要意义。在补偿配置中要注意以下原则:
1.1 局部与整体相平衡
配电网是由各种不同的电压等级构成的体系,无功补偿不是一项独立的工作,而需要与整个配电系统相适应、相平衡。只有在分站与子系统与配电网总体平衡的情况下,无功补偿有意义。
1.2 集中补偿与分散补偿平衡
配网中电器设备多样,存在较多分散的负荷,比如线路、变压器等,对这些分散设施的负荷进行无功补偿配置就是分散补偿。在变电站存在很多大容量的电容器组,对这部分的负荷进行无功补偿配置就是集中补偿。在平衡两者关系时,要重点进行分散补偿,将集中补偿作为辅助措施。这种策略能够能够有效减少线路长距离运输造成的损耗。
1.3 调节电压与降低损耗合理结合
配电网在供电以及运行过程中存在很多复杂的情况,例如负荷分散、运输线路长、功率低等,这些情况造成极大的电量损失、负荷率低等情况,将调节电压与降低损耗合理结合能够达到无功补偿的最终目的,提高电能的利用效率。
1.4 用户与供电方无功补偿相结合
在配网运行中,变压器消耗了一半以上的无功功率,其余部分主要由用户的用电设备消耗,因此仅仅从供电企业着手进行无功补偿是远远不够的。将用户无功补偿与供电企业相互配合,对改善配电网满负荷时欠补偿、低负荷时过补偿具有积极意义。
1.5 选择规模与类型合适的无功补偿装置
变电站应结合整个配电网的规划与建设目标,合理配置无功补偿装置。无功补偿装置应尽量避免引起系统谐波明显放大。
2 农村0.4kV配网线路负荷种类
2.1 集中型
这类型的负荷是指在一定的时间段内,较多负荷同步接入电网,这种情况将会影响配电网的整体输电电压,在长距离输送电能的线路终端将会出现较大幅度的电压落差。这种现象一般会出现在以下时间段:晚间电视机大量同时运行、烹饪时段、照明时段。
2.2 稳定型
稳定型负荷是指长期稳定地接入配电网中的负荷。例如电冰箱等需要长期稳定运行的家用电器。这类负荷一般不会随着时间的变化而变大或者变小,大部分情况下只会因为电压的变化受到影响。当配网中电压下降时,稳定型负荷吸收的无功功率就会下降,一旦电压下降比较急剧或者落差较大时,电器自带的电压保护装置就会自动断开电器与电网之间的连接以保护电器不被损坏。
2.3 季节型负荷
这类负荷会根据季节的变化而变化,因为一些用电器只有在特定的季节才会与电网产生连接。例如空调与电暖气这类家用电器,季节型负荷对电网的输送能力要求很高,功率大且接入电网时间较长,当这类型电器接入时会给电网带来严重的负担,还会造成输电线路终端较大的电压差。但是,现代人类越来越注重生活质量,这种电器的使用只会有增无减,给无功补偿配置技术提出了新的要求。
2.4 小加工制造型负荷
这类负荷对输电功率的影响较小,对电压的影响相较于其他类型的负荷也小。但是,小加工制造型负荷随着加工产品的时间变化而产生变化。当大量的加工制造型负荷与配电网连接时,就会消耗大量的无功及有功功率,造成电压变化。
3 农村0.4kV配网线路的无功补偿配置技术
3.1 定时无功补偿装置
该补偿装置适用于电力负荷比较集中的时间段,例如家用电器同时使用的阶段。当这些负荷比较集中时用电设备与配网系统发生连接,这些装置就会自动启用。用电压落差较大的情况,一般会分时段进行无功补偿。用电负荷高峰时,配电网在设定的时间段内根据就地补偿的原则进行无功补偿,这种方式成本低,装置维护简单,因此应用比较广泛。但是,定时无功补偿装置运行时段固定,缺乏灵活性,而且以以往的统计数据为依据进行分配与设定,缺乏确定性。例如在用电负荷变化小时使用该装置,可能会导致线路电压过高,造成过补偿。
3.2 配网线路电压实时变化的无功补偿装置
当配电网的线路电压实时变化时,该装置将自动对电压变化进行实时监测,然后根据监测的结果自动投运对应的电容器。当电压下降明显接近极限值时,无功补偿装置会依照顺序要去自动进行全补偿。反之,当电压急剧上升接近极限时,该装置会自动切断装置。这种装置以实时运行的电压作为投运与切断的依据,工作效率较高,且具有确定性与针对性,还具有安装与后期维护方便、成本低的优点。
4 结语
农村0.4kV配网线路的无功补偿配置技术是电力配网工作的重要部分,选择合理规模、类型适当的补偿装置,适配先进的配置技术能够有效实现无功补偿的目的,提高电网质量,减少能量耗散,保证输电效率。虽然我国相关技术已经日趋成熟,但是由于我国农村电网年代久远,依然存在很多问题,行业人员要再接再厉,积极开展相關工作,保证农村居民正常用电。
参考文献
[1]张之昊,武建文,李平,等.应用于农村配电网的测量点与补偿点分离式无功补偿设备及其优化配置[J].电工技术学报,2015,30(3):205-213.
[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]田奇.110kV电缆和架空线路用户无功补偿配置的方法研究和分析[J].工业,2016,(11):197.
(作者单位:国网厦门供电公司)