浅谈城市配电网无功倒送电力系统现状分析及策略

浅谈城市配电网无功倒送电力系统现状分析及策略

1国网浙江绍兴市上虞区供电有限公司312300;

2国网绍兴供电公司312300;

3国网浙江绍兴市上虞区供电有限公司312300

摘要:电压控制、电压稳定分析、降低网损是我国电力技术研究的重要内容。电力部门要调节变电所的功率因数,避免无功功率通过变电所并倒送回电力系统,以保证正常的电压水平。本文对无功倒送的危害进行了论述,分析了配电网无功倒送产生的原因,并提出了控制城市配电网无功倒送问题的对策。期以对电力工作提供参考。

关键词:城市配电网;无功倒送;现状分析;对策

为了实现无功补偿,配电网在建设时,会在负荷处安装电容器,这种方式确有其效果,但是,如果补偿方式或容量选择失误,出现不合理、不规范之处,就容易出现过补偿的情况,对电力系统带来不利影响。因而,电力部门需要对无功倒送加大重视,针对发展现状采取相应的改善措施。

一、配电网无功倒送的危害

(一)增加损耗

无功倒送会增加供电线路中的无功功率,无功功率又能带来有功的损耗,这种损耗会使设备发热,严重影响了供电线路、送电和用电设备的使用寿命,同时,电气设备也会因此绝缘、老化,加重设备破损,既不利于配电网系统的安全运行,又增加了后期维护对人力、物力资源的消耗,带来不必要的经济损失。

(二)影响供电质量

1.供电线路的末端电压和输出端的电压本来就存在电压降,在供电线路上,由无功倒送带来的无功电流也会产生电压降,加重了二者的电压降负担,从而对供电质量带来不利影响[1]。

2.在变送电设备的角度来看,增加其负荷容量中的无功容量会降低输出的有功容量,从而降低了供电线路的电压,这样的情况也会随着时间的积淀形成恶性循环,严重影响着供电质量和供电效率。

(三)为电力用户造成不便

供电线路末端的电压越发降低,会极大地降低末端用户用电设备的实际输出功率,这种情况会造成用户的用电困难,影响电力用户的生产、生活水平,对用电户的日常用电造成极大的不便。由于缺乏对无功倒送的了解,当出现用电问题时,用户难以及时明确问题根源,有可能造成用户与配电单位之间的矛盾。

(四)增大安全风险

配电网系统的运行必须确保高度的可靠性。在电网中,如果电流以及电压之间的相位出现了偏差,产生了较为严重的谐波分量,会在很大程度上增加谐波的干扰力度,影响电压的稳定性[2]。配电系统无法稳定运行,会为城市配电、用电带来极大的安全隐患,威胁城市居民的人身及财产安全。

二、配电网无功倒送的原因

(一)全电缆方式产生大量容性电流,特殊时期易出现无功倒送

高压、低压电网一般都有会使用电缆,城市电网的低压补偿在进行无功配置时,通常会按照20%~40%的变压器比例,这种情况下,在用电低谷或者是节假日的高峰期,变电所的无功设备都退出,电力系统的无功倒送的情况仍旧会出现[3]。传统的处理方式是由运行人员切除公变无功,但是这种方法已经不能满足时代发展对配电网的要求,运行人员稀缺、公变增多,这对矛盾日益凸显,使得无功倒送现象难以根除。

(二)投切电容器开关选择不当

配电所在安装投切电容器的开关时,会选择接触器,以接触器作为开关,具有响应速度慢的缺陷,反应不及时,会导致大量的涌流出现,过电压的情况也是屡见不鲜。

(三)电容器质量不过关

电容器柜中的元器件影响着电容器的整体质量水平。由于生产厂家不同,元器件的质量不一,参数不准确,各个元器件之间的匹配度不高,或者匹配不合理。这些问题会直接导致补偿设备在运行过程中的可靠性、安全性降低,加大了运行风险,提高了故障率。

(四)无功补偿管理不到位

一方面,大部分用户对无功倒送的了解较少,遇到用电问题时往往对配电单位产生误解,而电力单位对相关的内容宣传力度不够,无功补偿的相关知识普及性较低[4]。另外,电力单位对工作人员疏于管理,使得内部出现违反“就地平衡原则”、利用无功输送谋私利的现象,严重影响了无功倒送问题的控制效果。

三、改善配电网无功倒送问题的对策

(一)减少低压补偿

供电部门在进行无功配置时,可以按照一定的比例来开展,较为合适的范围是5%~15%,为了抵消无功倒送,上级变电部门可以利用消弧线圈的方法来实现。总之,应尽可能的减少配电网中的低压补偿,尤其是公变低压补偿。

(二)增设感性无功补偿装置

感性无功补偿的相关装置是控制无功补偿的重要工具。感性无功补偿装置能够抵消容性无功,因而在城市电缆改造的过程中增设感性无功补偿是十分有必要的。这种装置的设置要充分考虑变电站的具体情况,要确保变电站位置合适,电压等级满足实际要求。

(三)单向、三项混合补偿方式

这种补偿方式更多的应用于居民区配电。居民用电电压通常为220V,若变压器的负荷不够均匀,就很容易出现过补偿情况,此时采用单向和三项混合补偿的方法能够有效解决无功倒送的问题。

(四)选用复合型的电容投放开关

电容投切开关的选择适当与否直接影响着无功倒送问题的控制效果。电容投切开关可选用复合开关的形式,复合开关采用过零投切,具有反应速度快、避免涌流和过电压的优势[5]。在城市的配电网中,复合开关是电容投切开关的良好选择。

(五)加强人工巡检力度

信息化时代,尽管电力管理逐渐实现了智能化,但是人工处理是不可忽视的。电力工作的主导是人,人为监控、运行、维护等都是无功补偿工作中的重要环节。电力部门要加强对工作人员的培训,提高运行人员的专业技能,提升工作人员的职业素养;同时定期组织设备检查,对无功补偿装置进行及时的维护和更新升级。

(六)加大宣传力度

配电网的无功倒送问题会对用电客户造成极大的不便,引发用户的不满,对配电工作的效率和质量以及电力部门的信誉都极其不利。因而,配电部门要做好现场检查工作,及时处理补偿装置的故障,坚持就地平衡的原则。同时,配电部门还要加强对无功管理工作的宣传,将无功倒送的产生原因、后果、处理方式传递给用电户,获取最大限度的理解。

(七)强化无功管控

配电部门应制定完善的管理制度,根据明确的奖励制度要求,对工作人员的工作行为进行及时的奖励和处罚,严格规范相关人员的行为,激励工作人员提升自我并严格按照技术要点开展实际工作。工作人员违反就地平衡原则或者通过故意倒送以权谋私,都会造成不良影响,电力部门要及时予以警告,对这一类人进行处罚,杜绝违法乱纪的现象发生。

结束语

实现轻微的欠补偿状态是相对合理的无功补偿方式,功率因数保持在0.95左右的是降低损耗、维持补偿系统稳定的适当范围。配电单位要重视无功补偿装置的安装工作,也要重视无功平衡的问题,不断更新操作技术,提高管理水平,为城市的配电网系统稳定运行、实现经济发展提供保障。

参考文献:

[1]赵艳龙,李勤超,周立中.配电网线路及其智能配变无功状态在线监测平台设计与应用[J].浙江电力,2017,36(11):57-60.

[2]陆丹丹,夏红光,钟宇军,等.春节低负荷时期电网无功倒送问题的分析与应对[J].浙江电力,2017,36(4):27-30.

[3]于汀,蒲天骄,刘广一,等.基于柔性直流分区互联的受端城市电网无功电压控制策略[J].高电压技术,2017,43(7):2140-2145.

[4]吴宝.浅析低压变配电自动无功补偿装置的控制[J].工程技术:全文版,2016(11):00159-00159.

[5]陈建枫,范兵,朱曈彤,等.海量数据支撑下的崇明地区电网无功负荷分布时空特性分析[J].电器与能效管理技术,2018(8).

标签:;  ;  ;  

浅谈城市配电网无功倒送电力系统现状分析及策略
下载Doc文档

猜你喜欢