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10kV配电网无功补偿方式的研讨
来源:电工技术  作者:佚名  2017-01-06 13:46:42

    2 配电网无功补偿方式
    根据“电网建设和改造技术原则”,无功补偿时若集中补偿和分散补偿相结合则以分散补偿为主,若高压补偿和低压补偿相结合则以低压补偿为主。通常,10kV配电网无功补偿接线如图1所示。

    2.1变电站集中补偿方式
    变电站集中补偿是一种常规的无功补偿方式,主要采用密集型电力电容器组,分固定连接组和分组投切连接组两种,安装在每台主变的10kV母线间隔上,以补偿变电站主变和输电线路的无功损耗,提高主变10kV母线电压,使功率因数达到0. 95以上,补偿容量一般为每台主变容量的15%~20%,装设微机保护,由10kV断路器控制投切。补偿电容器应使用性能可靠、技术先进的集合式、自愈式电容器,额定电压为10. 5~11 W。
    2.2配变低压侧400V母线集中补偿方式(随器补偿)
    目前普遍在公变或专变配电房内的400V侧母线上安装电容器进行集中补偿,以补偿配变空载无功功率和负荷中变化的无功功率,所以此种补偿方式的补偿容量是随着负载而变化的,通常采用微机控制的低压补偿电容器柜,容量在几十至几百千乏不等。根据用户负荷水平的波动、功率因数的变化自动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿,使变压器的功率因数达到0. 92以上,保证电压水平和电能质量。
    根据功率因数变化进行的自动补偿容量为:

式中,QC为补偿容量,kvar; Par为用户最大负荷日平均有功功率,kW; tangy为补偿前的功率因数角正切值;tanψ2为补偿后的功率因数角正切值;cosψ21为补偿前的功率因数;cosψ2为补偿后的功率因数。
      目前,国内各电力设备厂的微机自动控制的电容补偿装置是根据功率因数变化来进行电容器组的自动投切的。规程规定,容量在100kVA及以上的配变均应装设无功补偿装置,其补偿容量一般按配变容量的30%配置,进行自动分组投切。

    2.3终端用户电机随机补偿方式
    随机补偿方式是把电力电容器组和电机的定子线圈并联,通过断路器和保护装置与运行电机同时投切。随机补偿容量QC一般根据电机空载无功功率Q0来确定:若电机机械负荷惯性较小(电机电源切断后转速降低较缓慢)则可按0. 9Q0确定;若电机机械负荷惯性较大(电机电源切断后转速迅速降低)则可按1. 3Q0~1. 5Q0确定。
    一般三相单台异步电机有:

式中,Q0为单台电机空载无功功率,kvar; UN为电机额定电压,kV; I0为单台电机空载电流,A。
    多台异步电机,则有:
    Q'0=(70%~80%)×n×Q0
式中,Q'0为多台电机空载无功功率,kvar; n为电机台数。

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