低压配电变压器采用集中补偿方法

来源:投稿网 时间:2024-04-11 10:00:03

引言

随着电气自动化水平的不断提高，无功补偿技术应运而生。这是一项创新技术，很好地控制了电气自动化设备的运行和功耗，有效地保证了电气自动化设备的稳定运行和发挥。无功补偿技术以其自身的特点和优势，广泛应用于电气自动化领域，促进了电气自动化的发展。

1.影响功率因数的主要因素。

（1）在整个电力系统中，对无功功率需求较大的设备是电感设备。这些设备主要是感应电炉和异步电机。因此，为了解决无功功率不足的问题，我们不能仅仅通过改善电力系统的无功功率供应来解决，因为这种解决方案会带来很大的资金消耗，违反经济原则，必须对这些设备的运行状态和相关特点进行彻底的研究和分析，然后根据分析结果确定无功功率需求不足的问题。通过对用电部门发布的调查数据报告的分析，可以看出，工矿企业异步电机消耗的无功功率占70%；对于异步电机，如果在运行状态下与负载没有连接，其内部无功功率约占总功率的70%。因此，解决异步电机功率因素较低的方法是增加异步电机的负载。企业对异步电机的长期管理需求是增加空载。（2）对于变压器，无功功率在运行状态下的比例一般在10%~15%之间，变压器在满载状态下消耗的无功功率是空载状态下的3倍。因此，为了缓解电力系统的供电压力，增加电力设备的功率因素，有必要控制变压器的运行状态，以避免其处于空载状态。（3）如果输入电气设备的电压大于设备的额定电压，则会导致电气设备的功率因素下降。根据检测结果，如果供电系统输送给电气设备的电压值超过额定电压的10%，电气设备消耗的无功功率将增加35%。造成这种现象的主要原因是磁路饱和。虽然电力系统中的供电电压值比电气设备的额定电压值小时会增加功率因素，消耗的无功功率也会降低，但电气设备的输入电压不能达到额定值，这显然是不可取的。正确的解决办法是将供电电压控制在一定范围内，避免其大范围浮动。

2.电网无功补偿方案。

2.1变电站集中补偿。

为了提高输电网络的功率因数，需要采取一定措施平衡输电网络之间的无功功率，尽量减少主变压器造成的无功损失。一般来说，采用的方法是变电站集中补偿。无功补偿点为10kV母线，母线为接入线。主要补偿装置包括静态补偿器、并联电容器和同步调节相机。无功补偿设备也可称为并联电容器组。一般来说，该设备的工作模式是配合变压器有效的调压泵头，完成无功功率补偿和电压调节的有效功能。集中补偿在操作、管理和维护方面具有明显优势，但不能有效减少配电网的损失。

2.2低压集中补偿。

目前，大多数低压配电变压器采用集中补偿方法。具体来说，该方法借助现代计算机手段操作低压并联电容器柜，通过跟踪用户的负载水平，自动完成电容器的补偿。这种方法可以显著改善当前特殊变压器用户产生的功率因数，实现无功功率平衡的主要目的。这也是保持用户电压水平稳定的重要前提和关键保证，在减少配电网和配电变压器的损失方面发挥着至关重要的作用。虽然集中补偿的方法可以有效地改善当前用户的体验，但它不适用于电力系统。首先，系统线路的电压水平是决定线路电压水平的根本因素，但集中补偿不是导致线路电压波动的主要因素。其次，当线路的参考电压不符合标准水平时，就会导致无功补偿的不足。最后，公共变压器在配电系统中也占有重要地位。公共变压器通常安装在室外杆架上，负载率通常较低。如果在公共变压器上安装无功补偿装置，将存在设备投资大、利用率低、经济性差、维护、控制和管理困难等缺点。

2.3用于真空断路器等部件。

在电气自动化系统电容器中，有一个更重要的电子元件，即真空断路器，具有成本低、操作简单等优点，广泛应用于电气自动化系统中，但真空断路器应用技术本身仍存在一些问题，即当真空断路器断路时，瞬间产生极高的电压，如果长期受瞬时高压的影响，会减少电容器的使用寿命，无功补偿技术可以很好地改造真空断路器的组件，有效地解决瞬时高压的问题，无功补偿技术的应用不仅提高了该组件的工作性能，而且有效地保证了该组件的使用寿命。此外，无功补偿技术在电气自动化设备中的有效应用也降低了企业的运营成本，实现了经济效益的最大化。

2.4配电线路无功补偿。

电网内配电线路使用量大，线路损耗率严重。我们需要高度重视配电线路的无功补偿，使配电线路的功耗控制在可控范围内。配电线路网络非常复杂。根据实际情况，可采用自动、固定、集中、分散的方式进行高效管理。一是安装固定补偿电容器，其容量为主变压器容量的15%；二是在线路负荷中心安装固定补偿电容器；三是在线路负荷中心上方安装自动补偿电容器。对于补偿分支线路的无功消耗，其核心是平衡分支线路的无功功率，有效控制分支线路向主线索取无功功率，将无功损耗降至最低值。一是容量分组补偿。根据分支线路配电变压器的空载，确定无功损失；第二，在确定补偿点时，可以借助大负荷分支快速确定；第三，配电变压器负载无功损失的核心是用户的独立补偿。当用户无补偿或补偿不足时，将向主线索取无功功率。

2.5用户终端分散补偿。

与上述方法相比，可以发现，在补偿方法中，用户终端分散的补偿方法不仅可以降低电压损失，而且可以尽可能减少线路损失。有效提高线路供电能力，电压质量也会有一些改善和变化。但这种补偿方法一般面对不同配电变压器的低压负荷波动，很容易造成多电容器轻负荷的限制，也会导致设备使用效率的不断降低。此外，这种补偿方法还需要考虑一些变压器功率的需求。如果变压器功率不符合要求，低压无功功率补偿的安装也会受到严重影响。

结束语

在现阶段进行无功补偿时，需要以节能效益为主要参考内容，电能质量也需要依靠成本最低的经济功率进行选择，在满足供电部门功率因数要求的前提下，实现整体综合效果。如何分配无功补偿设备是根据技术和经济协调的最佳方案。