城市10KV線路無(wú)功補(bǔ)償降低線損情況分析

【摘 要】線損已成為衡量電力系統(tǒng)完善化程度和運(yùn)行管理水平高低的一項(xiàng)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，降低線損已成為電力系統(tǒng)研究的一個(gè)方向。本文以實(shí)例論述了無(wú)功補(bǔ)償?shù)牡谋匾院涂尚行浴?/p>

【關(guān)鍵詞】l0kV供電網(wǎng)；無(wú)功補(bǔ)償；降低線損；功率因數(shù)

電力網(wǎng)的線損，除與電源布局、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布有關(guān)外，更與運(yùn)行管理有著直接關(guān)系。因此，線損率是衡量電力系統(tǒng)完善化程度和運(yùn)行管理水平高低的一項(xiàng)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。近年來(lái)隨著管理水平的提高和節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，如何利用無(wú)功補(bǔ)償降低配電線路損耗一直作為一個(gè)課題被廣泛地進(jìn)行研究。

1、l0kV供電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題的提出

在城市l(wèi)0kV供電網(wǎng)中所需的無(wú)功功率主要是一些供、用電設(shè)備所消耗的無(wú)功功率，這些設(shè)備主要包括配電變壓器、線路、異步電動(dòng)機(jī)等。

其損耗為

式中：

——配變所消耗的無(wú)功功率；

——線路所消耗的無(wú)功功率；

——異步電動(dòng)機(jī)所消耗的無(wú)功功率。

1．1 配電變壓器無(wú)功損耗

配電變壓器無(wú)功損耗包括兩部分。一部分是勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的損耗，它近似地等于變壓器的空載損耗，即為固定無(wú)功損耗；另一部分是漏磁通所產(chǎn)生的無(wú)功損耗。它與負(fù)荷電流的平方成正比，即為可變損耗。

式中：

—— 變壓器空載電流的百分?jǐn)?shù)；

—— 配變?nèi)萘浚?/p>

If——負(fù)荷電流；

XL——變壓器的漏抗。

1．2 線路無(wú)功損耗

線路無(wú)功損耗是指負(fù)荷電流在線路感抗上的損耗。

式中：

——線路感抗值。

1．3 三相異步電機(jī)的無(wú)功損耗

三相異步電機(jī)的無(wú)功損耗由兩部分構(gòu)成。一部分是空載損耗，另一部分是負(fù)荷電流平方成正比的漏磁損耗。

式中：

P——負(fù)荷功率；

η——電動(dòng)機(jī)效率；

Pe——電動(dòng)機(jī)額定功率；

φ——電動(dòng)機(jī)額定功率因數(shù)角。

由于以上無(wú)功損耗的存在，使得l0kV供電網(wǎng)功率因數(shù)下降，供電電壓降低，線損增加，因而必須對(duì)l0kV供電網(wǎng)按一定原則進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高供電電壓同時(shí)減少線路損耗。

2、無(wú)功功率補(bǔ)償原則

(1)為減少無(wú)功功率與電源交換能量所造成的有功損失，無(wú)功功率應(yīng)就地就近進(jìn)行平衡。

(2)對(duì)于變壓器空載無(wú)功損耗應(yīng)采取固定方式補(bǔ)償。

(3)對(duì)于電動(dòng)機(jī)隨時(shí)啟動(dòng)、停止這一工作性質(zhì)，無(wú)功補(bǔ)償采取隨機(jī)投切方式。

(4)根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)情況，宜采取欠補(bǔ)償方式(IL>Ie)。

3、無(wú)功補(bǔ)償方式

針對(duì)變壓器空載無(wú)功負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。為防止過(guò)補(bǔ)償，采取高壓側(cè)(10kV側(cè))補(bǔ)償、考核補(bǔ)償前后的線損率。

3．1 補(bǔ)償前情況

按首端參數(shù)計(jì)算的有功電能損失應(yīng)等于按各分支路參數(shù)計(jì)算的有功電能損失之和。

式中：

RD一線路等值電阻；

Ai一線路分支電量；

Ri一線路分支電阻；

Ap一線路首端電量。

已知出口有功電量239200kW?h；功率因數(shù)0．7；母線電壓10kV；運(yùn)行時(shí)間720h；負(fù)荷系數(shù)1．2；出口無(wú)功電量244007kW?h。

計(jì)算結(jié)果：

線路等值電阻：；

線損電量：

3．2 補(bǔ)償后情況

變壓器空載無(wú)功負(fù)茼曲線把變壓器空載無(wú)功功率就地就近平衡，根據(jù)鏡呈象原理在X軸下方同樣呈現(xiàn)X軸上方的曲線，這就應(yīng)逐臺(tái)區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償，為防止過(guò)補(bǔ)償，電容器補(bǔ)償容量應(yīng)等于變壓器空載無(wú)功功率乘上小于l的系數(shù)，一般取K=0．95為宜，電容器補(bǔ)償容量見(jiàn)表l。

計(jì)算結(jié)果：

電容器總?cè)萘浚簂28．74kVAR；

無(wú)功電量：92692kVAR；

補(bǔ)償后力率：0．84；

線損電量：4l72kVAR：

線損率：1．74％。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步提高，精確計(jì)算電容器的補(bǔ)償容量和安裝位置，可以使降損效果更為明顯。可以認(rèn)為利用補(bǔ)償無(wú)功功率的方法來(lái)降低配電線路的線損，必將成為降損的一個(gè)具有光明前途的發(fā)展方向。建議在城市10kV供電網(wǎng)中應(yīng)采取無(wú)功補(bǔ)償，可在實(shí)際工作中試行后再進(jìn)行推廣。