1、n 更多资料请访问.(.)此资料来自：.（.）联系电话：020-.值班手机：提供50万份管理资料下载3万集企业管理资料下载1300GB高清管理讲座硬盘拷贝更多企业学院：./Shop/中小企业管理全能版183套讲座+89700份资料./Shop/40.shtml总经理、高层管理49套讲座+16388份资料./Shop/38.shtml中层管理学院46套讲座+6020份资料./Shop/39.shtml国学智慧、易经46套讲座./Shop/41.shtml人力资源学院56套讲座+27123份资料./Shop/44.shtml各阶段员工培训学院77套讲座+ 324份资料./Shop/49.shtml
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3、发展和人们生活水平的提高,各行各业对供电可靠性和供电质量提出了更高的要求.由于配电网处于电网的末端,用户多为低压用户,许多用电器的功率因数很低,且不带补偿装置,这给电网带来很大的 功率负担和额外线损,为了维护电力系统稳定,保证电能质量和安全运行, 对农电配电线路进行无功补偿很有必要.本文主要讲述了线路无功补偿的概念、发展过程以及现在线路无功补偿最新研制成果。通过实例来讲述线路无功补偿的必要性及意义。关键字:功率因数,无功补偿,目 录引 言国家相关文件要求，电网无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”、以及“集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低
4、压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主”的原则。 根据该原则，我国农村电网开展了从变电站10kV线路低压的三级无功补偿的应用实践。实际应用中，变电站集中补偿和低压补偿推广应用相对广泛一些。变电站集中补偿安装在站内，其补偿量一般控制在主变容量的20%以内，最多不超过30%。低压补偿则是在用电负荷端，即变压后的380V。这种首末两端的无功补偿不能解决10kV线路传输过程中的无功问题，尤其是距离较长的线路。在早期，10kV线路无功补偿还缺乏较为成熟的技术和产品，主要采用固定电容并入电网，或人工定时分合闸将补偿电容器并入和退出电网的简单补偿方式，其补偿容量有限，补偿不够充分，效果也不理想，而在用电低
5、峰时又容易造成过补。因此，由于线路上无功补偿实施情况并不理想，使得一个完整地10kV电网系统无功补偿的效果不佳。随着科学技术的发展，在10kV配电线路上安装无功自动补偿装置，实时跟踪无功变化，最接近无功缺额量实施自动补偿，并能记录和下载设备和线路的运行参数进行分析存档，均已成为能够实际应用、值得推广的新技术和新产品。由于该类设备目前仍属于新产品，国家相关部门还没有出台标准，因此市场上此类产品在性能、功效、自动化程度、安全防护及可靠性等方面相差很大，本文针对无功补偿的概念、意义、农网10kV配电线路无功补偿设备的发展，等几方面进行讲解。注：页码，居中，底部，宋体，小五，正文起始页页码为1。阅后删
6、除此文本框。1 无功补偿基本概念1.1 无功补偿的原理把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。1.2 有功功率有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。单位：瓦（W）或千瓦（KW）1.3 无功功率无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
7、凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是*从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。单位：乏（var）或千乏(Kvar)1.4 感性无功功率电动机和变压器在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。单位（Kvar）1.5 容性无功功率电容器在交流电网中接通时，在一个周期内,上半周
8、期的充电功率与下半周期的放电功率相等，而不消耗能量，这种充放电功率叫容性无功功率。单位（Kvar）1.6 视在功率电纯阻性电路中电压和电流是同相位的，电压和电流的乘积为有功功率；但在感性或容性电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负荷实际吸收的电功率，而是表面的数值，称为视在功率。单位（KVA）1.7无功功率的作用在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。从发电机和
9、高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。2功率因数的定义及意义2.1功率因数的定义在交流电路中,电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数,用 符号 cos表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即 功率因数的大小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡,电阻炉等电阻负荷的功率因数为 1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于 1.0功率因数是电力系统的一个重要的技术数据.功率因数是衡量电气设备效率 高低的一个系数。功率因
10、数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求： (1) 最基本分析:拿设备作举例.例如:设备功率为 100 个单位,也就 是说,有 100 个单位的功率输送到设备中.然而,因大部分电器系统存在 固有的无功损耗,只能使用 70 个单位的功率.很不幸,虽然仅仅使用 70 个单位,却要付 100 个单位的费用.在这个例子中,功率因数是 0.7 (如果 大部分设备的功率因数小于 0.9 时,将被罚款),这种无功损耗主要存在于 电机设备中(如鼓风机,抽水机,压缩机等),又叫感性负载.功率因数是电 能的计量标准
11、。 (2) 基本分析:每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有功功率 (叫千瓦)及电抗性的无功功率.功率因数是有功功率与视在功率间的比率. 功率因数越高,有功功率与视在功率间的比率便越高,系统运行则更有效率。 (3) 高级分析:在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后 发生.两种波形峰值的分隔可用功率因数表示功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大.无功功率补偿能使两个峰值逐渐接近在一起,从而提高 系统运行效率。2.2功率因数的意义2.2.1 功率因数对电气设备的影响功率因数是交流电路的重要技术数据之一.功率因数的高低,对于电 气设备的利用率和分析,研究电能消耗等问题都有十分重要的意义.
12、 在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,它等于由此可以看出,电路中消耗的功率 P,不仅取决于电压 V 与电流 I 的大小, 还与功率因数有关.而功率因数的大小,取决于电路中负载的性质.对于 电阻性负载,其电压与电流的位相差为 0,因此,电路的功率因数最大 ( ) ;而纯电感电路,电压与电流的位相差为/2,并且是电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(/2) ,即电流 超前电压.在后两种电路中,功率因数都为 0.对于一般性负载的电路,功 率因数就介于 0 与 1 之间. 一般来说,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义, 一是可以减小输电线路上的功率损失;
13、二是可以充分发挥电力设备(如发 电机,变压器等)的潜力.因为用电器总是在一定电压 U 和一定有功功率 P 的条件下工作,由公式可知,功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同 时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大.另外,在 输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比, 增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失.因此,提高用电器 的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失. 2.2.2 功率因数对电力系统的影响功率因数过低,对电力系统的影响很大,而尤其对电网企业影响最大: (1)当用户功率因数偏低时,需要从网上吸收无
14、功功率,这样发电机组 就要多发无功,而发无功也是需要能量的,它少发了有功,相当于降低了 发电机的出力; (2)无功负荷在网上传送,白白占用了输,变,配电设备的资源,使上 述设备利用率降低,而设备运行效率是以有功计算的,因而它使设备达不 到额定功率,功率降低;为达到规定的功率,就要增大设备容量,提高了 设备投资额; (3)无功影响电压,无功的传输和大量消耗,使系统电压不能满足要求, 线路未端会电压很低,造成设备不能起车或达不到额定功率; (4)无功的缺乏,会使线路及电气设备中的电流增大,使损耗增大,即 线损增加,增大电费支出. 用电者是 1 千瓦的负载,那么不管功率因数是 0.5,还是 0.9,
15、他工作 1 小 时实际上电表显示都是 1 度电,而国家规定是按有功电量收费电费. 正是因为上面 4 点原因,用户功率因数是 0.5,或是 0.9,在线路上的 损耗却是不一样的,如果各个用户功率因数都低,合在一起就不的了了, 因而要求用户无功功率就地补偿 ,自己补偿自己的.2.2.3 补偿的结果根据检测自然平均功率因数在 0.700.85 之间.企业消耗电网的无 功功率约占消耗有功功率的 60%90%,如果把功率因数提高到 0.95 左右, 则无功消耗只占有功消耗的 30%左右.由于减少了电网无功功率的输入, 会给用电企业带来效益. 1, 节省企业电费开支. 提高功率因数对企业的直接经济效益是明
16、显的, 因为国家电价制度中,从合理利用有限电能出发,对不同企业的功率因数 规定了要求达到的不同数值,低于规定的数值,需要多收电费,高于规定数值,可相应地减少电费.可见,提高功率因数对企业有着重要的经济意 义. 2,提高设备的利用率.对于原有供电设备来讲,在同样有功功率下, 因功率因数的提高,负荷电流减少,因此向负荷传送功率所经过的变压器, 开关和导线等供配电设备都增加了功率储备,从而满足了负荷增长的需要; 如果原网络已趋于过载,由于功率因数的提高,输送无功电流的减少,使 系统不致于过载运行,从而发挥原有设备的潜力;对尚处于设计阶段的新 建企业来说则能降低设备容量,减少投资费用,在一定条件下,改
17、善后的 功率因数可以使所选变压器容量降低.因此,使用无功补偿不但减少初次 投资费用,而且减少了运行后的基本电费. 3,降低系统的能耗 补偿前后线路传送的有功功率不变,P= IUCOS,由于 COS提高, 补偿后的电压 U2 稍大于补偿前电压 U1,为分析问题方便,可认为 U2U1 从而导出 I1COS1=I2COS2.即 I1/I2= COS2/ COS1,这样线损 P 减少的百分数为: P%= (1-I22/I12)100%=(1- COS21/ COS22) 100% 当功率因数从 0.700.85 提高到 0.95 时,由(2)式可求得有功损耗将降低 20%45%. 4,改善电压质量.以
18、线路末端只有一个集中负荷为例,假设线路电阻 和电抗为 R,X,有功和无功为 P,Q,则电压损失U 为: U=(PR QX)/Ue10-3(KV) 两部分损失:PR/ Ue输送有功负荷 P 产生的;QX/Ue输送无功负荷 Q 产生的; 配电线路:X=(24)R,U 大部分为输送无功负荷 Q 产生的 变压器:X=(510)R QX/Ue=(510) PR/ Ue 变压器U 几乎全为输送 无功负荷 Q 产生的.可以看出,若减少无功功率 Q,则有利于线路末端电压 的稳定,有利于大电动机的起动.因此,无功补偿能改善电压质量(一般 电压稳定不宜超过 3%) .但是如果只追求改善电压质量来装设电容器是很 不
19、经济的,对于无功补偿应用的主要目的是改善功率因数,减少线损,调 压只是一个辅助作用.3配电线路无功补偿装置的发展(分类)3.1 分体式简易型无功自动补偿装置 较早的线路无功自动补偿主要采用时间 + 电压控制模式，根据用电峰谷值时间段，结合电压值作为判据来自动投切补偿装置。装置由电容器、控制开关、电压互感器及控制器组成，其中控制器主要是定时器和电压比较器；结构形式是分体裸露安装在杆上，补偿容量可取线路无功缺额的40%50%。由于用电的峰谷有很大的变化，而线路电压高低只能间接反映无功缺额，并不一定代表是否缺少无功。因此，补偿准确性较差，效果并不理想另外，分体裸露式安全性差，高低温、雷雨、霜雪、冰雹
20、，以及烟尘污染等等，都会影响设备的正常工作。这种简易的自动补偿在一些地方有过应用，但没有推广开来。3.2 集中箱体式10 kV线路无功自动补偿装置 随着功能的完善和技术的成熟，出现了整体箱式无功自动补偿装置。它采用双杆架设，通过多种传感器采集线路信息，经过处理加以利用。3.2.1 单投单切无功自动补偿装置 单投单切，指一台开关，接一组补偿电容器，也称为单组动态补偿。比较适合线路无功量相对稳定的单级阶梯式变化情况，补偿容量不宜过大，一般适用于线路无功缺额在500 kvar以下，电容器配置在60%70%，即350 kvar以下。 3.2.2 电压控制模式单投单切无功自动补偿装置 由电容器、电压互感
21、器(或电源变压器)、投切开关(通常是真空开关)和控制器等组成。电压互感器获取线路的电压值，与控制器里设定的电压值进行比较而做出投切指令。这类控制器市场上有产品俗简称为“控制头”。 由于线路长度与负荷性质不同的影响，往往电压低并不一定缺无功，电压高也可能仍需补无功。因此，当有条件证明线路电压起伏和无功变化存在确切的因果关系且变化较平稳时，可以选择这种装置。 这种设备属于箱式一体化自动补偿的普通型产品。 3.2.3 无功控制模式单投单切无功自动补偿装置 这是根据线路无功缺额判定并控制补偿电容器投切的产品。 在设备的组成上需要增加电流互感器，以采集线路的电流信号。电压互感器采集的电压信号，既作为电压
22、控制模式的参考数据，同时，又与电流信号一起参与运算，得出无功缺额量。 控制器功能增强了，采集电压、电流信号，进行数字处理、运算和存储，具有了微型计算机的功能，能够实现“无功 + 电压”的组合控制方式。它适用的线路更多，判定投切更准确。这种产品属于箱式一体化自动补偿的中低端的级别。 3.2.4 单投单切自动 + 固定补偿 当电容器退出运行时，补偿容量为零，而此时线路上往往还存在一定的无功缺额。因此，出现了增加一组电容器长期接于线路上，即固定补偿，在此基础上再叠加一组动态补偿。对此，称为固补加动补。无论是电压控制模式，还是无功控制模式，都能够实现这样的组合。 这种方式在技术上没有提升，适合线路长期
23、存在着一稳定的无功负荷、又有一定的无功量叠加起伏的情况。由于线路情况的复杂性，其电容量的准确选定并不容易，尤其是固补部分，往往要留有充分的余量以免过补。 它在形式上做到了两级补偿，但仍然是单级动态补偿。它与后面介绍的双投双切方式有本质的不同，在选用时往往容易混淆。 3.3 分解式10 kV线路无功自动补偿装置3.3.1 双投双切无功自动补偿装置 双投双切，指2台开关，各接一组补偿电容器，共2组电容器，根据需要和指令分别动作，也称为两组动态补偿，或循环动态补偿。 这种补偿装置是为了适应线路无功缺额较大、无功起伏变化多阶梯的情况，在技术上又提升了一个档次。由两组电容器、两组开关、电压互感器，电流互
24、感器及控制器等组成，其补偿量可达线路无功缺额的80%以上。控制器功能更强，对数据运算和判定执行能力要求更高。 由于实行分组跟踪多阶梯补偿，补偿时间长，补偿效果相对好的多。以补偿容量500 kvar为例，如果分为200kvar和300 kvar两组，上述2.1.3“固补 + 动补”方式的配置为“200 kvar固补 + 300 kvar动补”，实现200 kvar和500 kvar两级补偿；而200 kvar固补易造成过补，也缺少了300 kvar一级补偿；循环投切方式，控制两台开关，分别实现0、200 kvar、300 kvar、500 kvar四种交替补偿状态，避免了过补，多了一级300 k
25、var补偿，补偿时间、补偿准确性、安全性都好得多。 双投双切方式以无功缺额作为判定依据，即跟踪无功量实时投切，无功缺额到哪一级就补相应的无功量。它不适合单一电压控制模式。 双投双切这种产品应属于箱式一体化自动补偿的中端的级别。 3.3.2 多功能、智能化无功自动补偿装置 我们分析总结了早期应用产品出现的问题和经验，在2006年度的项目实施中提出了智能化、多功能、安全性等新的要求，与设备厂家共同研发、试点，最终形成了在双投双切方式基础上，实现人机对话、数据分析计算、自动控制、数据存储与处理、安全保护等多重功能，我们认为，应该属于线路无功自动补偿的高端产品。我们的技术协议主要有以下要求： 3.3.
26、1 应具备多种控制模式 控制主模式为“无功 + 电压”的复合控制模式，同时还具有电压、电流、功率因数、时间、季节等多种控制模式，可根据不同需要设置控制模式。 3.3.2 无线人机对话操作 无论是状态检查、修改控制模式、参数调整、读取数据，全部通过笔记本电脑或蓝牙掌上机，无线方式，无须爬杆，人机对话操作。 3.3.3 采用无损非接入电流互感器 传统的穿芯式电流互感器，需要剪线安装，增加了故障率和线电阻。而无损非接入电流互感器无需截断电线，安装简单、无损耗；国内相关技术和产品已达到要求。 3.3.4 硬件配置上应具备较为完善的保护措施 为保证电容器安全运行，应外接过流快速熔断保护器，最好电容器内部
27、具备内放电电阻和内熔丝保护；为避免停电后再送电时电容器直接挂网，要求投切开关为电保持式，即具备停电自动分闸功能；为防止谐波涌流的影响，应配置电抗器和吸涌器等器件，吸收和削弱线路上涌流和多次谐波。除高压端要装有避雷器，控制器内应安装雷击浪涌吸涌器等防雷设施。为防电磁干扰造成误动作，控制器应采用屏蔽设计，并增加滤波装置。可考虑安装温度传感器，控制器内温度较高时自动起动风扇散热。 3.3.5 控制器计算机软件实现多重监控功能 设备所配置的多种传感器配合计算机软件共同来实现如下安全保护措施： 控制器应该采集线路数据，并判断识别过电压、过电流、断电、低电压、三相不平衡电流、电压互感器断线等多种状况，并指
28、令安全投切； 控制器应该实时监测各次谐波，总谐波占载比的总百分比率，以控制谐波超标保护； 为避免电容器组的投切振荡，控制器应能够判别并闭锁控制输出。 3.3.6 应具备完善的数据处理功能 要求控制器能储存线路各电参量和工作状态，如：电压、电流、有功、无功、功率因数、2组开关投切状态(合/分)等；每日的电压、电流、无功、有功、功率因数以及发生的时间，每日开关投切的次数等。 每组数据记录时间间隔可自由设定，记录时间应至少大于30天；数据可上传至计算机加以管理，随时查看打印。 3.3.7 应具有无线网通讯接口 考虑到批量应用后的集中监控，要求设备具备无线网通讯接口，便于今后中心控制室计算机实时监控各
29、线路各设备的电参量，以及无功和功率因数的实时变化曲线，可及时了解10 kV电网运行状态。 4 市场最新线路无功补偿产品(TBBZ-12X型高压无功自动补偿装置)4.1 概述该装置主要用于10（6）kV架空线路，自动跟踪线路无功需求情况，以无功功率、线路电压、功率因数等综合判据为投切依据，从补偿点就近向线路两侧输送无功，最大限度的减少无功流动，达到降低线损、提高线路末端电压，增加线路的输电能力的目的，并且可以减少变电站设备的投资，是投资最经济、回报率最高的电力设备。整套装置单元化设计、单件元件体积小、重量轻，便于搬运运输；各部件之间采用带航空插头电缆连接，简单方便且便于维护。整套装置包括开口式取
30、样电流互感器、真空永磁专用投切开关、限流电抗器、电力电容器、无功补偿控制器、跌落式高压熔断器、氧化锌避雷器、安装支架等，投切开关、控制器均采用不锈钢壳体。补偿方式为双路四级自动补偿。安装模式为单杆安装。4.2型号说明补偿容量（kvar）线路额定电压（kV）自动控制补偿装置并联电容器成套装置T B B Z - X / 4.3使用条件3.1 周围空气温度不高于+50，不低于-40，24小时平均温度不高于+40。3.2 海拔高度不超过2000m。3.3 周围无有害气体和蒸汽，无易燃、易爆及导电性介质。3.4 安装地点无剧烈震动及颠簸。与上述任一条件不符合时，视为特殊使用环境，应向制造厂提出，协商解决
31、。4.4主要技术参数1、额定电压：12kV2、额定频率：50Hz3、额定容量：50kvar，100kvar，150kvar，200kvar4、电容偏差：510%5、电容器在额定电压、额定频率下，20时损耗角正切值：膜纸复合介质0.0012，全膜介质0.00056、绝缘水平：电容器端子与外壳间能承受35kV，1min工频耐压试验 7、投切开关额定电压 12kV 额定绝缘等级12/42/75kV 额定电流30A控制回路电压AC220V开关型式永磁机构真空投切开关动静头允许磨损累计厚度3mm触头开距61 mm触头超程31 mm平均分闸速度1.00.2m/s平均合闸速度0.80.2m/s触头分闸同期性
32、3ms触头合闸同期性3ms合闸时间60ms分闸时间60ms电流互感器采用罗氏电流互感器，具有不饱和、线性度好、动态响应快等特点。8、执行标准：GB50277-2008 并联电容器装置设计技术规范4.5功能特点4.5.1 单元化设计 单件元件体积小、重量轻，便于搬运，方便运输，安装时不需要动用大型设备，不受场地限制，特别适合于野外安装。4.5.2 带航空插头的电缆连接 各部件之间通过不同规格的航空插头对接，简单方便，便于维护,并可避免接线错误。4.5.3 不锈钢外壳 投切开关、控制单元均采用不锈钢外壳，外观漂亮，无需防腐维护，使用寿命长。4.5.4 四级自动补偿 电容推荐配置一般100kvar、
33、200 kvar各一组，可以实现0 kvar、100 kvar、200 kvar、300 kvar四种状态无功补偿。在用电峰谷时段均可达到最佳补偿效果，基本可以满足不同线路不同负荷情况的需求。既可满足现在无功要求，又可兼顾将来线路增容需要。4.5.5 开口式取样电流互感器 不需现场截线，可在最佳补偿点的任意杆型安装，安装简单方便。采用罗氏线圈技术，不饱和，线性度好，二次输出毫伏级弱电压信号，无开路危险，检修安全方便。4.5.6 真空永磁专用投切开关 触头压力大，分断速度快；关合时不会因涌流粘连触头，分断时无重燃，不会出现过电压，减少了电容器损坏的机率。运行时线圈不带电，不会产生线圈烧毁现象而且
34、节电，同使用高压接触器作投切开关相比每台开关年节电5000度以上。4.5.7自备一体式操作电源第一级投切开关内置电压互感器用作投切开关的操作电源和线路电压取样，PT套管内置可现场拆换的熔断器，防止线路雷击、操作过电压、谐振等情况导致的PT故障。4.5.8加装限流电抗器第二级投切开关加装干式半芯电抗器，它是介于铁芯与空芯电抗器之间的一种新型电抗器，在空芯电抗器绕组内加上不闭合磁路的铁芯，使干式半芯电抗器同时具有铁芯和空芯电抗器的优点，有效地限制电容器之间的追加涌流，使电容器运行更安全可靠，使用寿命更长。4.5.9无功补偿控制器 控制参数以电压、功率因数、无功功率等综合判定，无投切振荡，无补偿呆区
35、；用户可在现场按需修改控制参数，停电参数不丢失；具有过压、欠压、防振荡保护功能；控制器对外联系的部分均采用多种信号隔离措施-如电磁隔离、光电隔离等，抗干扰能力强；掉电自动分闸，在装置突然失电时开关自动分闸，减少线路重上电时的合闸涌流。4.5.10无线通讯 支持蓝牙近距离无线通讯，可在杆下通过蓝牙掌上机查看线路数据、控制投切和修改参数。也可使用手机或后台软件通过GSM/GPRS远程无线通讯方式实现上述功能。4.5.11用电综合监控系统 配套电力PK100用电综合监控系统后台管理软件。具有如下主要功能： 远程遥控执行电容投切操作； 远程抄读配电监测实时数据、历史数据； 对监测数据做统计、计算、分析
36、、报表和打印等。5线路无功补偿设计方案举例5.1、无功补偿概述及其意义5.11无功补偿概述近来由于电网容量的增加，对电网无功要求也与日俱增。无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。在电力系统中，无功要保持平衡，否则，将会使系统电压下降，严重时，会导致设备损坏、系统解列。此外，网络的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分利用，促使网络传输能力下降、损耗增加。因此，解决好网络无功补偿问题，对网络降损节能有着极为重要的意义。5.1.2无功补偿的意义电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化
37、学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；不消耗电能；只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无世功率如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能。电流在电感元件中作功时，电流超前于电压90度。而电流在电容元件中作功时，电流滞后电压90度。在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180度。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而提高电能作功的能力，这就是无功补偿的原理。（1）补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例
38、常数 。（2）采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，是节电工作的一项重要措施。 （3）无功补偿，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量，稳定设备运行。 （4）减少电力损失，一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，其电力损耗约2%-3%左右，使用电容提高功率因数后，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。 （5）改善供电品质，提高功率因数，减少负载总电流及电压降。于变压器二次侧加装电容可改善功率因数提高二次侧电压。电压损失可借用下式求出：U(X)/U,可以看出，影响U的因素有四个：线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R和电抗
39、X。如果采用容抗为XC的电容来补偿，则电压损失为U(X-XC)/U,故采用补偿电容提高功率因数后，电压损失U减小，改善了电压质量。（6）延长设备寿命。 改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低，因此可以降低温升增加寿命（温度每降低10C，寿命可延长1倍） （7）最终满足电力系统对无功补偿的监测要求，消除因为功率因数过低而产生的罚款。 （8）无功补偿可以改善电能质量、降低电能损耗、挖掘发供电设备潜力、无功补偿减少用户电费支出，是一项投资少，收效快的节能措施。 (9)减少发,供电设备的设计容量,减少,例如当功率因数cos=0.8增加到cos4=0.9
40、5时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.（10）无功补偿技术对用电单位的低压配电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益，确定无功功率的补偿容量，确保补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的。（11）根据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达标，实现节电目的。 降低线损,由公式P%=(1-cos1/cos2)X100%得出其中cos2为补偿后的功率因数,cos1为补
41、偿前的功率因数则 cos2cos1,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是经济效益的重要指标,、实施无功补偿势在必行.5.2整体现状5.2.1 线路整体现状根据贵公司提供的10KV线路数据，我们先以15条线路作为试点：序号线路名称有功(kWh）无功(kvarh）无功功率(kvar）力率1小仇西61528803111080355.1460.8922陈庄线164436086302098.51830.8853马东线32722581780755203.2830.8784义井线48859
42、402437280278.2280.8955滩东线84734404518880515.8540.8826化北线41949122047480233.7310.8997石庄线21365331129720128.9630.8848石庄东129511581750093.32190.8469石庄西28535781411920161.1780.89610桑坡西34963922281440260.4380.83711桑坡东38275132051460234.1850.88112段韩线68484403818320435.8810.87313城伯南47182302365540270.0390.89414城伯东7
43、4538203843200438.7210.88915西虢滩88029604302000491.0960.89815条线路全年的电量和平均功率因数及无功功率如上表所示，线路无功缺口较大，功率因数偏低，需装设户外线路无功补偿装置，以提高该线路的功率因数，补偿无功缺口，降低线路损耗，提高供电质量及经济效益。为了提高经济效益，节能减耗，补偿容量数量如下表：线路名称有功(kWh）无功(kvarh）补偿前无功功率Kvar补偿前功率因数功率因数提高到0.96需要补偿容量容量配置小仇西61528803111080355.1460.892150.284(50+100)*1套(100+200)*1套陈庄线164
44、436086302098.51830.88543.7688(50+100)*1套马东线32722581780755203.2830.87894.3318(100+200)*1套义井线48859402437280278.2280.895115.55(100+200)*2套滩东线84734404518880515.8540.882233.728(100+200)*2套化北线41949122047480233.7310.89994.0598(100+200)*1套石庄线21365331129720128.9630.88457.827(50+100)*1套石庄东129511581750093.32190.84650.2007(50+100)*1套石庄西28535781411920161.1780.89666.1674(50+100)*1套桑坡西34963922281440260.4380.837144.025(100+20
