文档介绍：无功补偿技术在配电网中的应用
来源:中国50Hz网时间:2008-11-28 字体:[ 大中小] 投稿
1 引言
近十年来,我国电力装机容量每年以10GW的速度递增,大大缓解了供电紧张的局面。从1997年的表面现象来看,全国大部分地区开始出现电力饱和现象。例如山东省的装机容量已达16GW,但全年的高峰负荷尚不足11GW。伴随着供电量增加的同时,电网建设的速度明显滞后,网络损耗问题日益突出。近几年来,国家电力公司和省市电业局都开始重视这一问题。大家已普遍认识到降低网损是供电部门减小供电成本的重要突破口,也是今后增加供电量的重要手段。有专家估算,通过降损来提高供电量,成本仅为兴建电厂成本的1/4~1/5,是非常可行的。国家电力公司电力科学研究院曾就系统网损做过较全面的调查,分析报告表明了降损的潜力和意义[1]。
当前我国的电力网损耗可分为3个等级:220kV及以上电压等级网损;110kV及35kV网损;10kV网损。∶∶,其中10kV配网的降损潜力最大。
10kV及以下配电网网损大的突出原因在于,配电网建设严重滞后,网架薄弱,设施老化,线路长,线径小,有的10kV线路长50~70km,甚至有100km以上者,另外配电变压器也大部分为高能耗变压器。农网的这一问题尤为突出,“八五”末期全国农网网损平均为28%。
从降低网损和提高供电可靠性的角度出发,10kV配电线路的长度应控制在10km以内。目前全国城网10kV配电线平均长度约6km左右,一些大城市市区内已缩短在1~2km以内,因而损耗并不大(城区配电网的损耗主要集中在400V侧)。但在广阔的农网领域,由于变电站数量少,长距离供电是一种普遍现象,并且由于负荷量小,不可能选择过粗的线径,这就造成线路的阻抗大,损耗也大。线路的阻抗大,使得线路的首末端电压降特别大,严重超出国家和地方有关标准的要求,造成部分地段电压质量不合格。10kV配电线路的损耗高,给电力部门带来了不应有的损失,并且间接地提高了供电电价,加之电能质量的不合格,严重影响了特别是农村用户的用电积极性。
此次城乡电网改造中,电网降损问题已引起广泛重视[2,3],被列为电网改造要重点解决的问题之一。城乡电网特别是低压电网的降损问题如能得到很好解决,将会极大地挖掘农村的用电潜力,对解决电力饱和问题意义重大。
2 无功补偿是10kV配电网降损升压的有效手段
图1为一条导线的简化等值电路(10kV线路的对地导纳可忽略)。有功功率损耗ΔPi为
(1)
由式(1)中不难看出,要想减小损耗,有以下几种办法:①减少流经导线的有功电流;②减少流经导线的无功电流;③减小导线的等值电阻,即加大导线截面,缩短供电半径。导线的电压一般在额定值附近,可作为定值处理。
图1 一条线路的等值电路
图2为变压器的等值电路图。其有功功率损耗ΔPT为
(2)
图2 变压器等值电路
变压器降损的方法有3种,方法①、②同上述线路降损的办法,第3种方法是减小GT与RT,即采用低损耗变压器。
另外,以图1为例,线路的压降为
(3)
减小压降的方法也同样在于减少流经导线的有功、无功电流以及减小导线的等值阻抗。
在工程实践中,以下措施得到了重视:
(1)改造配电网网架结