农村公变台区 低压无功补偿方案
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农村公变台区
低压无功补偿方案
低压无功补偿方案
一、 项目背景
农村电网用电负荷沿线分流,负荷率低,功率因数变化频繁,运行情况复杂,多年来一直存在无功补偿容量严重不足,补偿方式缺乏科学依据,补偿容量配置不合理,补偿装置质量欠佳等状况,随着对无功功率重要性认识程度的不断提高,对农村电网无功优化补偿作为一种提高电网安全性、经济性的重要手段,越来越普遍地得到了认同。采用科学合理的无功优化补偿模式,逐步规范和加强农村电网无功优化建设工作,增强全网的无功补偿和电压调控能力,提高无功综合管理水平,实现无功精细化管理,提高电网经济运行水平和电压质量,将为社会主义新农村建设及农村电气化工程建设做出更大的贡献。
二、 低压电网及以下用户侧无功优化补偿模式与分析:
低压电网中的低压线路补偿在工程实施中极为少见,低压电网及以下无功优化补偿主要针对低压电网末端用户侧的电动机随机补偿。电动机消耗的无功功率约占整个低压电网消耗无功功率的60%~70%,提高电动机的自然功率因数可有效降低低压电网的电能损耗。低压用户侧无功补偿依据选取的补偿位置和补偿方式不同,可分为电动机就地补偿、变压器集中补偿以及电动机就地补偿+变压器集中补偿几种模式。
1 电动机就地补偿
据统计,农村配电网无功分布状况中低压电网占65%~70%,电动机是低压电网中主要的无功消耗因素。对用户终端较大功率的电动机进行就地无功补偿,可以减少低压电网的电压损失,改善电压质量及电动机的起动能力。电容器补偿装置可直接就地安装在被补偿设备的旁边,随电动机的投切而投切。就地补偿适用于用电设备负荷平稳、连续运行以及环境正常的场合,电动机功率不宜太小,一般年运行时间在1500h及以上,输出功率在5kW及以上的电动机宜于采用就地无功补偿。一般情况下,无功就地补偿所投入的资金不到一年即可收回。
该补偿方式的特点:
(1)大中型电动机比重较大、利用小时较高时,随机补偿可就近补偿主要用电设备所消耗的无功功率,减少内部的线损和电压损失,提高低压电网的功率因数,改善电压质量,改善用电设备起动和运行条件,降损节电效果明显;
(2)可降低台区配变的电能损耗,但不能补偿变压器本身无功损耗;
(3)对电动机逐台补偿,补偿装置的总投资大,可有效释放系统能量,提高线路供电能力;
(4)增加安装、维护的工作量,在操作使用时需要注意安全。
2 公变台区集中补偿
客户安装在工厂、车间的电动机,如就地补偿有困难时,可采用装设分级、分相自动投切无功补偿装置在公变台区集中补偿的方式。该补偿方式的特点:
(1)可降低台区配变的电能损耗,不能减少台区内部的线损;
(2)分级、分相自动补偿,可提高补偿精度,有效降低三相负荷不平衡所造成的电能损失。
(3)不需对电动机逐台补偿,补偿装置的一次性投资少,安装、维护工作量小,便于运行管理。
3 电动机就地补偿+公变台区集中补偿
在配电网中除了较大功率的电动机之外,还有许多小功率电动机、不适于就地补偿的环境及其他感性负载,可采用用户端电动机就地补偿与公变台区集中补偿相结合的补偿方式。
对利用率较高的大功率(>5kW)电动机进行随机补偿,无功补偿装置可随着电动机的启停而同步投切,对未进行补偿的小功率电动机可在公变台区进行集中补偿,如采用电容器固定补偿方式,补偿容量配置为配电变压器空载损耗和未补偿用户终端设备空载损耗的总和;如果有条件则可装设低压动态无功补偿装置,实现无功连续平滑调节,或者分级、分相自动投切无功补偿装置,补偿容量可按照最大负荷方式下所需无功进行配置。该补偿方式特点:
(1)补偿效果好,能有效降低配电变压器和低压配电线路的电能损耗、电压损失,提高功率因数,改善用户端电压质量;
(2)补偿装置的总投资大,安装、维护的工作量较大;
(3)该补偿方式在县级电网各类无功补偿方式中无功经济当量最高,综合经济效益较好。
三、 公变台区负荷主要类型:
1、三相平衡负荷:每相负荷偏差在20%以内。
2、三相不平衡负荷:每相负荷偏差在20%以上。
3、瞬时负荷:电流在1秒内变化,且变化幅值在20%以上。
4、末级低压:末级电压低于标准值
四、 公变台区各种补偿方式无功补偿设备选型:
充分考虑到低压照明客户用电特点,公变台区无功补偿补偿方式为混合补偿方式(单相与三相相结合、静态补偿与动态补偿相结合)。电容箱补偿容量按照配变容量约30%配置电容容量,单台无功补偿装置配容电容器容量一般在95kvar-120 kvar,并考虑实际负荷。
1、 三相负荷平衡台区:
选择三相共补的静态方式,以任一相的电压和电流作为参数对无功补偿装置进行控制,达到就地平衡;
2、 三相负荷不平衡台区:
选择三相共补+分相补偿的静态方式,以三相电压和电流作为参数对无功补偿装置进行控制。
3、 有瞬时冲击负荷台区:
选择三相共补的动态补偿方式,若有三相不平衡负荷,则选择三相共补+分相补偿的动态补偿方式。
4、末级低电压补偿:
先择以电压作为参数的无功补偿装置。
五、 项目实施方案:
1、 确定需整改的公变台区:
收集拟整改台区的相关资料,包括台区名称、地址、负荷大小、负荷性质、线损等相关信息,按负荷大小、线损高低的原则,优先对负荷大、线损高的台区进行整改。
2、 确定低压无功补偿装置补偿方式及安装位置:
根据拟安装补偿装置的台区负荷性质确定补偿装置的补偿方式及安装位置,具体如下:
(1)三相平衡的公变台区:
可在公变台区集中安装一台三相共补偿型的无功补偿装置,配置容量为变压器容量的30%-40%。若台区供电半径大于0.5KM,可在线路1/2至4/5处安装一台线路无功补偿装置,配置容量为公变所需补偿总容量的1/2至4/5;
(2)三相负荷不平衡台区:
可在公变台区集中安装一台三相共补+分相补偿型的无功补偿装置,配置容量为变压器容量的30%-40%。若台区供电半径大于0.5KM,可在线路1/2至4/5处安装一台线路无功补偿装置,配置容量为公变需补偿总容量的1/2至4/5;
若每相电流相差在30%以内,分相补偿容量占总补偿容量的30%-50%,其余补偿容量为三相共补。若每相电流相差在30%以上,采取分相补偿型无功补偿装置。
(3)有瞬时冲击负荷台区:
若台区负荷有冲击性瞬时负荷,则选择动态型无功补偿装置,分三相共补型、三相共补+分补型+三相分补型三种补偿方式。
(4)末级低电压补偿:
以电压参数作为无功补偿装置控制参数,以提升末级电压。
六、 补充措施:
1、若需补偿的点位全部由供电部门负责,投资较大,点多面广,可要求低压动力用户对低压无功补偿进行整改,形成最佳的补偿效果。
2、为了加强农村公变台区无功补偿的管理,可采取远程控制的方式,对所有低压无功补偿装置进行远程监控,跟踪运行情况。
附件:1、基于GPRS远程控制在无功补偿装置的应用;
2、无功补偿装置技术资料。