城市10KV线路无功补偿降低线损情况分析

【摘 要】线损已成为衡量电力系统完善化程度和运行管理水平高低的一项综合性技术经济指标，降低线损已成为电力系统研究的一个方向。本文以实例论述了无功补偿的的必要性和可行性。

【关键词】l0kV供电网；无功补偿；降低线损；功率因数

电力网的线损，除与电源布局、网络结构、负荷分布有关外，更与运行管理有着直接关系。因此，线损率是衡量电力系统完善化程度和运行管理水平高低的一项综合性技术经济指标。近年来随着管理水平的提高和节能意识的增强，如何利用无功补偿降低配电线路损耗一直作为一个课题被广泛地进行研究。

1、l0kV供电网无功补偿问题的提出

在城市l0kV供电网中所需的无功功率主要是一些供、用电设备所消耗的无功功率，这些设备主要包括配电变压器、线路、异步电动机等。

其损耗为

式中：

——配变所消耗的无功功率；

——线路所消耗的无功功率；

——异步电动机所消耗的无功功率。

1．1 配电变压器无功损耗

配电变压器无功损耗包括两部分。一部分是励磁电流所产生的损耗，它近似地等于变压器的空载损耗，即为固定无功损耗；另一部分是漏磁通所产生的无功损耗。它与负荷电流的平方成正比，即为可变损耗。

式中：

—— 变压器空载电流的百分数；

—— 配变容量；

If——负荷电流；

XL——变压器的漏抗。

1．2 线路无功损耗

线路无功损耗是指负荷电流在线路感抗上的损耗。

式中：

——线路感抗值。

1．3 三相异步电机的无功损耗

三相异步电机的无功损耗由两部分构成。一部分是空载损耗，另一部分是负荷电流平方成正比的漏磁损耗。

式中：

P——负荷功率；

η——电动机效率；

Pe——电动机额定功率；

φ——电动机额定功率因数角。

由于以上无功损耗的存在，使得l0kV供电网功率因数下降，供电电压降低，线损增加，因而必须对l0kV供电网按一定原则进行无功补偿，提高供电电压同时减少线路损耗。

2、无功功率补偿原则

(1)为减少无功功率与电源交换能量所造成的有功损失，无功功率应就地就近进行平衡。

(2)对于变压器空载无功损耗应采取固定方式补偿。

(3)对于电动机随时启动、停止这一工作性质，无功补偿采取随机投切方式。

(4)根据我国电网结构情况，宜采取欠补偿方式(IL>Ie)。

3、无功补偿方式

针对变压器空载无功负荷进行无功补偿。为防止过补偿，采取高压侧(10kV侧)补偿、考核补偿前后的线损率。

3．1 补偿前情况

按首端参数计算的有功电能损失应等于按各分支路参数计算的有功电能损失之和。

式中：

RD一线路等值电阻；

Ai一线路分支电量；

Ri一线路分支电阻；

Ap一线路首端电量。

已知出口有功电量239200kW?h；功率因数0．7；母线电压10kV；运行时间720h；负荷系数1．2；出口无功电量244007kW?h。

计算结果：

线路等值电阻：；

线损电量：

3．2 补偿后情况

变压器空载无功负茼曲线把变压器空载无功功率就地就衡，根据镜呈象原理在X轴下方同样呈现X轴上方的曲线，这就应逐台区进行补偿，为防止过补偿，电容器补偿容量应等于变压器空载无功功率乘上小于l的系数，一般取K=0．95为宜，电容器补偿容量见表l。

计算结果：

电容器总容量：l28．74kVAR；

无功电量：92692kVAR；

补偿后力率：0．84；

线损电量：4l72kVAR：

线损率：1．74％。

4、结束语

随着计算机应用技术的进一步提高，精确计算电容器的补偿容量和安装位置，可以使降损效果更为明显。可以认为利用补偿无功功率的方法来降低配电线路的线损，必将成为降损的一个具有光明前途的发展方向。建议在城市10kV供电网中应采取无功补偿，可在实际工作中试行后再进行推广。