通過就地?zé)o功補(bǔ)償方式降低臺(tái)區(qū)線損的探究

任志華

摘 ?要：臺(tái)區(qū)線損受多種因素影響，文章從就地進(jìn)行無功補(bǔ)償角度，介紹了一種低成本提升功率因數(shù)，降低欠補(bǔ)償臺(tái)區(qū)的臺(tái)區(qū)線損的案例，進(jìn)而通過該種方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，為降低能源浪費(fèi)提供經(jīng)驗(yàn)支持。

關(guān)鍵詞：臺(tái)區(qū);線損;無功補(bǔ)償

中圖分類號(hào)：TM726 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）01-0074-02

Abstract： The line loss of the power supply range of a transformer is affected by many factors.This paper introduces a case of low-cost way to improve power factor and reduce line loss in the power supply range of a transformer， and intends to adopt this method to enhance economic efficiency and reduce energy waste.

Keywords： power supply range of a transformer; line loss; reactive power compensation

引言

由于供電企業(yè)通常不考核低壓臺(tái)區(qū)用戶的功率因素，導(dǎo)致臺(tái)區(qū)下用電客戶普遍未主動(dòng)安裝無功補(bǔ)償裝置，臺(tái)區(qū)變壓器長(zhǎng)期處在欠補(bǔ)償情況下運(yùn)行，既影響了電能質(zhì)量，又增加了線路中不必要的電能損耗。利用就地?zé)o功補(bǔ)償方式，可以達(dá)到從技術(shù)層面降低臺(tái)區(qū)線損，提升電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的目標(biāo)[1]。

1 通過無功補(bǔ)償提升臺(tái)區(qū)線損的工作原理

電動(dòng)機(jī)等非線性電力設(shè)備在電力系統(tǒng)中按照電磁感應(yīng)原理運(yùn)行，并以無功功率的方式進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化。由于電感元件產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙電流變化，導(dǎo)致電流滯后電壓90°，相反，電流通過電容元件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電壓滯后電流90°，因此通過在電磁元件電路中并接適當(dāng)容量電容的方式，可以使電流、電壓的矢量夾角明顯減小，優(yōu)化電網(wǎng)的供電性能[2]。

2 低壓配網(wǎng)臺(tái)區(qū)中無功補(bǔ)償?shù)某Ｒ娦问?/p>

2.1 就地進(jìn)行無功補(bǔ)償

該方式在感性用電設(shè)備附近直接配置無功補(bǔ)償裝置，優(yōu)點(diǎn)是可以明顯減小線路中的電流，從而在源頭上降低線路損耗，缺點(diǎn)在于，若使用固定補(bǔ)償，則容易出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償?shù)膯栴}，若使用自動(dòng)控制裝置，則投入成本較高[3]。

2.2 分組或集中進(jìn)行無功補(bǔ)償

在低壓配電的公變臺(tái)區(qū)中，通常采用此類無功補(bǔ)償模式。通過在配電變壓器低壓出線側(cè)使用固定電容或具有自動(dòng)投退功能的無功補(bǔ)償裝置，進(jìn)行補(bǔ)償。該種方式可以有效防止低壓側(cè)無功進(jìn)入上一級(jí)電網(wǎng)，起到降低網(wǎng)損的作用。但由于電容按組別進(jìn)行投切，電容組配置的容量通常較大，無法實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，且對(duì)臺(tái)區(qū)線損的提升不明顯[3，4]。

3 無功補(bǔ)償案例

試驗(yàn)人員認(rèn)為，若對(duì)較大的感性負(fù)荷使用固定電容進(jìn)行就地補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)與用戶設(shè)備同時(shí)投切，則可精準(zhǔn)控制臺(tái)區(qū)中無功補(bǔ)償容量，同時(shí)可有效降低線路中電流大小，從而降低臺(tái)區(qū)線損。

3.1 試驗(yàn)臺(tái)區(qū)選擇

本次試驗(yàn)采取控制變量法，為排除其他因素影響，試驗(yàn)臺(tái)區(qū)應(yīng)經(jīng)反復(fù)核驗(yàn)，不存在用戶竊電、表計(jì)故障、互感器故障等現(xiàn)象，臺(tái)區(qū)總體負(fù)荷應(yīng)與前一日基本相同，不存在突增突減等問題，同時(shí)盡量選擇氣候變化不大的時(shí)間周期內(nèi)數(shù)據(jù)，選定臺(tái)區(qū)的功率因數(shù)最低應(yīng)在0.7左右，未經(jīng)無功補(bǔ)償?shù)呐_(tái)區(qū)線損控制在10%-15%之間。

根據(jù)以上要求，試驗(yàn)人員選定了費(fèi)家河二臺(tái)，該臺(tái)區(qū)供電半徑較長(zhǎng)，供電區(qū)域存在大量魚塘，主要感性負(fù)荷設(shè)備為魚塘增氧機(jī)，經(jīng)變壓器出線側(cè)集中補(bǔ)償，低壓出線側(cè)功率因數(shù)仍在0.8左右，存在明顯欠補(bǔ)償問題，臺(tái)區(qū)線損11%左右。

3.2 提升功率因數(shù)，降低臺(tái)區(qū)線損案例

為解決費(fèi)家河二臺(tái)欠補(bǔ)償問題，同時(shí)降低臺(tái)區(qū)線損，試驗(yàn)人員擬在末端負(fù)荷較大的感性用戶處增加電容。由于增氧機(jī)投運(yùn)時(shí)間不確定，為防止用戶設(shè)備未使用時(shí)出現(xiàn)過補(bǔ)償問題，試驗(yàn)人員考慮了通過增加遠(yuǎn)程自動(dòng)控制設(shè)備、安裝計(jì)時(shí)器、人工現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)等多種控制電容投切的形式，并進(jìn)行了比較，見表1：

3.3 試驗(yàn)效果

對(duì)比開展了就地補(bǔ)償前后的有功功率與無功功率數(shù)據(jù)，在未補(bǔ)償?shù)那闆r下，當(dāng)配電變壓器低壓出線側(cè)有功功率達(dá)到90kW左右時(shí)，無功功率超過65kvar，在進(jìn)行就地補(bǔ)償后，當(dāng)有功功率接近90kW時(shí)，無功功率降低至35kvar以下，視在功率降低明顯。

通過就地?zé)o功補(bǔ)償，費(fèi)家河二臺(tái)線損明顯提升，從11%左右已降低至8%以下，試驗(yàn)成效明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

使用固定電容的就地補(bǔ)償作為集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)充，既可以彌補(bǔ)集中補(bǔ)償過程中電容組投切不平滑的問題，還可以減小線路中的電流，達(dá)到降低臺(tái)區(qū)線損的目標(biāo)。通過將電容與用戶感性設(shè)備開關(guān)并接，可在低建設(shè)成本情況下，實(shí)現(xiàn)電容的自動(dòng)投切。

本文通過對(duì)無功補(bǔ)償原理分析，提出了一種經(jīng)濟(jì)有效降低線損的實(shí)踐，對(duì)降低供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，減少能源浪費(fèi)，優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)荷具有一定參考意義[1][2]。

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