浅谈10KV线路的无功补偿

电力网在运行时，电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件，没有它，变压器就不能变压与输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动，但是，长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。因此，如何减少无功电力的长距离输送，已成为电力行业一个关键性的问题。

无功补偿的原则之一：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主。这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。由于用户端随机、随器、随荷补偿的不完全或未进行补偿，线路上仍有大量的无功负荷在传输。采用在10千伏线路上并联高压电容器实现就近补偿，以降低线路传输电流，降低线路损耗，这就是线路无功补偿。

1.线路补偿容量的确定

线路补偿电容器装置一般安装在室外电线杆上，没有自动投切装置，所以只能进行固定补偿。为此选定的电容器容量必须为线路流动的最小无功负荷，否则会发生无功倒送。所以要进行线路无功补偿就必须实测低谷时期无功负荷，然后确定无功补偿容量。

2. 线路电容器安装地点及补偿容量

2.1无功负荷沿线路均匀分布

根据理论计算，从降低线损的角度看，以下补偿容量和安装位置为最佳值：

2.1.1只安装一组电容器

Ｑ为该线最小负荷时无功功率值，L为线路总长度。

C0=1/3Q 由变电所实施无功补偿。

C1=2/3Q

2.1.2安装两组电容器

C0=1/5Q 由变电所实施无功补偿。C1=C2=2/5Q

2.1.3安装三组电容器

C0=1/7Q 由变电所实施无功补偿。

C1=C2=C3=2/7Q

电容器的安装组数、容量及线损电量下降情况

注：本表中线损电量下降率未考虑有功负荷的影响

由表可知：配电线路上电容器的安装组数越多，降损效果越大，但这给运行维护带来不便，相应地增加了工程投资，而且随安装组数增加，对应于增加单位补偿容量所得到的无功线损下降率减少，因此，一般对于均匀分布负荷的配电线路，以安装一组补偿电容器为宜，最多两组就足够了。

配电线路上无功补偿装置可按以下原则进行配置：

⑴在负荷较大的分支线上，各配置一组电容器，安装地点在距支线Ｔ接点2/3处，

补偿容量为支线无功负荷平均值的2/3。

⑵在干线距首端2/3处配置一组电容器，容量为经支线补偿后全线剩余无功负荷

的2/3。

2.2无功负荷沿线路非均匀分布

在一个供电区内，各条线路的负荷往往是不均匀的，不能机械套用以上公式和经验数据，而应具体计算具体确定补偿方案。

线路补偿重点是对长线路（干线超过12kM的）负荷大（超过经济电流密度）的配电线路进行补偿，对于那些负荷小的线路（铁损70%以上的）暂不宜安装，以防深夜电压过高进一步增加铁损，以致增加线损。

3. 线路电容器补偿装置及安装要求

线路电容器补偿装置主要包括：跌落式熔断器、阀型避雷器、三相式电容器、支架等。

具体安装要求有：

（1）每处安装电容器容量不超过120kVAR，采用跌落式熔断器作为短路保护和拉、合闸用，采用阀型避雷器作为过电压保护。

（2）电容器组与配变应分开安装，以防止铁磁谐振过电压过电流和当变压器轻载时，由于铁磁谐振发生的相序改变，造成变压器二次侧所带的电动机反转。另外两组电容器之间距离大约1km。

（3）为了保证电容器正常运行，应注意在轻负荷情况下电容器安装地点的运行电压不超过电容器额定电压的1.1倍。同时采取适当措施，减少日光直晒杆上的电容器，特别注意：不要把电容器装于密闭的铁箱中再置于电杆之上，这种方式的电容器事故率很高。

4. 采用线路电容器补偿的优点

在配电线路上装设电容器。具有投资省、见效快、投运时间长和降损效果显著的优点，而且安装简便，特别适应于农村配电线路长、负荷点多的供电状况。中压网以10KV线路补偿和配电变压器低压侧集中补偿为重点，是农网全网无功优化补偿策略的主要体现。合理选择10KV线路无功补偿位置和补偿容量，不仅能改善农网功率因数和电压质量，而且可以使无功负荷就地平衡，提高农网的经济运行水平。

关于10kV线路无功补偿的探讨

关于10kV线路无功补偿的探讨随着现代科技的不断发展，我国各行业现代化进程速度加快，电力行业也实现了全新的突破，新技术、新应用不断开创应用，城市供电基础设施日趋完善，高效的电力供应满足着社会发展的需要和人们生活的需求，为经济发展提供了强大的后盾。文章主要通过对10kV线路无功补偿系统的影响与必要性进行全面分析，探讨了10kV线路无功补偿方式及安装选择范围，进一步提出了无功补偿实际节能实用方案。标签：10kV线路；无功补偿；补偿方式；安装地点；实际节能方案 1 10kV线路无功补偿系统阐述 10kV线路无功补偿系统是电力运行中重要技术之一，主要指的是按照标准化要求，全面优化原有管理系统，实现管理系统的快速升级，使供电单位和部门能够随时、及时对供电全线路无功电压各种状况实现掌握与了解，从根本上达到分析整体线路负荷分布是否均匀，确保电压运行过程中保持合格，能够促使供电部门有效提高电能数据和检测、计量以及检测整线路数据的准确程度，保证供电稳定与可靠性。技术的发展代替了传统的运行方式，目前来看，10kV线路无功补偿主要作用在三个方面，一是在变电站10kV母线按主变容量15%左右集中安装补偿电容器组；二是在用户配变低压侧分散安装低压补偿电容器柜；三是在10kV线路若干符合中心处或线路2/3处集中安装10kV线路补偿电容器组，不同的方式有不同的技术要求，取得效果也有所不同，在实际调节过程中，就需要根据问题导向，做好安装与调试，保证供电效果、提高用电质量。但是，从实际效果来看，第三种补偿方式具备自身较多的优势，与前两种补偿方式相比，具备装置集中、减少线路损耗、设备利用率高和便于管理维护等优点，在当前的供电企业中已经实现了非常广泛的推广与应用，实现了良好的供电补偿效果，能够进一步优化系统，对无功功率补偿的好坏，直接影响着电网运行有功功率比例，大大减少供电投入，节省资金投入，全面有效的提高供电企业经济效率，保证企业收益。在实际应用中，供电企业均会在10kV线路方面安装无功补偿装置，这样做的目的无非就是减少供电过程中配网损耗，保证生产效率提升，在城镇配电过程中，起着重要的作用，10kV线路安装无功补偿装置不论是从效果看，还是从经济效益上看，都有着必要的现实意义。 2 安装地点选择安装地点至关重要，直接影响着运行的效率，在安装前，需要科学论证，做出正确的选择。从专业的角度看，无功补偿装置安装地点会对无功补偿最后的实现能力与效果产生重大改变，影响整体供电效能。供电企业要想实现线路安装补偿装置的效果，就需要从多方面全面考虑，避免出现不良因素，在安装时，不但要全面考虑功率因素，而且还要仔细考虑节能降损的实际问题。在实际安装过程中，如把补偿装置安装到线路的最前面，补偿装置无功负荷不能得到释放，仍然要通过线路传输到达用电设备，这时就会出现无功电流的长距离流动，这种情况

浅谈10KV线路的无功补偿

浅谈10KV线路的无功补偿电力网在运行时，电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件，没有它，变压器就不能变压与输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动，但是，长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。因此，如何减少无功电力的长距离输送，已成为电力行业一个关键性的问题。无功补偿的原则之一：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主。这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。由于用户端随机、随器、随荷补偿的不完全或未进行补偿，线路上仍有大量的无功负荷在传输。采用在10千伏线路上并联高压电容器实现就近补偿，以降低线路传输电流，降低线路损耗，这就是线路无功补偿。 1.线路补偿容量的确定线路补偿电容器装置一般安装在室外电线杆上，没有自动投切装置，所以只能进行固定补偿。为此选定的电容器容量必须为线路流动的最小无功负荷，否则会发生无功倒送。所以要进行线路无功补偿就必须实测低谷时期无功负荷，然后确定无功补偿容量。 2. 线路电容器安装地点及补偿容量 2.1无功负荷沿线路均匀分布根据理论计算，从降低线损的角度看，以下补偿容量和安装位置为最佳值： 2.1.1只安装一组电容器Ｑ为该线最小负荷时无功功率值，L为线路总长度。 C0=1/3Q 由变电所实施无功补偿。 C1=2/3Q

2.1.2安装两组电容器 C0=1/5Q 由变电所实施无功补偿。C1=C2=2/5Q 2.1.3安装三组电容器

10kV线路无功补偿

10kV配电线路无功智能补偿装置的应用范江涛河南省新密市电业局(452370) 1 概述国家电力公司下发关于电力行业创一流的文件中，要求10kV功率因数不小于0.9，线损不大于5%，及电压质量和无功补偿的运行管理等内容，其主要解决的问题关键之一，是在10kV线路中投入一定的电容器，采用固定或自动相结合的投入方式实现无功补偿。如果在一条供电线路中投入固定的电容器组，一般是按线路低负荷进行计算，而自动补偿量是在线路满负荷时计算出来的值，一条线路有固定和自动补偿两种方式相互配合，即可达到理想的效果。无功补偿的原则是"就地平衡"，根据农网配电线路的实际情况比较复杂，不可能是统一模式，所以要采用"分散和集中、固定和自动相结合"的方法，分三步进行：一是变电所内按主变压器容量的15%左右安装固定补偿电容器组。二是在线路负荷中心或某处按低负荷时的无功需求量安装固定补偿电容器组。三是在线路负荷中心的上侧安装自动补偿电容器组。 2 无功智能补偿装置采用自给式远红外与无线电电流传感器和真空负荷开关相配合的高压无功智能补偿装置，可按10kV配电线路或用电设备的无功需求量，自动投切电容器组，具有显示、记忆、设定等多种功能，具有过压、过流，断相和失压等保护措施，可手动、遥控及远红外操作，可保证断路器和电容器组的安全运行。自给式远红外与无线电电流传感器，可广泛的应用在高压线路和输变电设备中，它可以取代当前的电流互感器，克服了常规电流互感器的弱点。当输变电设

备或线路通过电流时，传感器的发射端会把电流的变量值随时发射给接收器，发射方式根据环境条件的不同可采用远红外、超声波，或无线电方式，当前主要应用在高压线路无功自动补偿装置中。其特点是： (1)用远红外传感或超声波传感方式，实用于多台集中场所，如变电所内或线路上。 (2)无线电传感方式，主要用在多台间隔远距离场所，如线路上或用户端。 (3)发射端无外接电源，自给式供电，用无线传输和接收端有机的结合起来。 (4)在高压线路上安装无功自动补偿装置时，电流取样无需断开线路，可保证原有线路的正常运行。 (5)接收端也可采用常规的电流互感器工作。接收器收到无线发射器的电流信号后，经微机处理，可显示多种参数，可设定多种保护和控制，还可以配合远动装置进行遥测和遥控。高压无功智能补偿装置，可根据负荷分布情况，在10kV配电线路上按自动投切方式多处安装自动投切电容器组。在500kvar以下时，可采用 FYW24-12/D20-0.5型户外交流高压电容器专用负荷开关，如果自动投切电容器组在500kvar以上时，可采用ZW-12/630-12-5型户外交流高压真空断路器。 3 无功补偿量的计算无功补偿量的计算方法很多，因为负荷是一个不定的变量。一旦计算确定后一般不再变动，所以只能概算。每条线路的无功补偿容量可参考表1。表1 10kV配电线路负荷在2000kW时的无功补偿量及节约无功负荷

负荷计算及无功补偿

第三章负荷计算及无功补偿广东省唯美建筑陶瓷有限公司刘建川 3．1 负荷曲线与计算负荷负荷曲线（load curve ）是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中，纵坐标表示负荷（有功功率和无功功率）值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）日负荷曲线年负荷曲线年每日最大负荷曲线年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3．1．2 计算负荷计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3．2 用电设备额定容量的确定 3．2．1 用电设备的一作方式（1）连续工作方式在规定的环境温度下连续运行，设备任何部份温升不超过最高允许值，负荷比较稳定。（2）短时运行工作制（3）断续工作制用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值，称为暂载率，即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种，电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%，其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3．2．2 用电设备额定容量的计算（1）长期工作和短时工作制的设备容量等于其铭牌一的额定功率，在实际的计算中，少量的短时工作制负荷可忽略不计。（2）重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功率，若不等于25%，要进行换算，公式为：2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率

10kv配电线路无功补偿的选择

10kv配电线路无功补偿的选择发表时间：2017-11-03T14:56:15.177Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：阴发明 [导读] 摘要：根据近年来统计，10kV配电网的网损占60%左右,是整个电力系统无功损耗比重很大的。黑龙江新华电气工程有限公司黑龙江省哈尔滨市 150000 摘要：根据近年来统计，10kV配电网的网损占60%左右,是整个电力系统无功损耗比重很大的。因此，在10kV配电网中进行无功补偿，对降低网损有重大的意义。为此，本文分析10kV 配电线路无功补偿的作用及方法，确定了配电网无功补偿优化及降低损耗的最佳方法。关键词：10kV配电线路；无功补偿；分析随着科技的发展，社会用电量呈现逐渐升高的趋势，因此，目前电力系统电网覆盖范围广、输电线路长、输送点多，在一定程度上导致了电力系统运行过程中存在较高的线损率。特别是农村用电量需求急速增长，电力系统运行过程中损耗量极其庞大。对无功补偿在10kV 配电线路中的应用进行分析极具现实意义。 1.无功补偿的作用 1.1改善电能质量电压合格率是电网正常运行的重要指标之一。电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。电力系统向用户供电电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的，当线路输送一定数量的有功功率和始端电压不变时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失就越大，也就是说送至用户端的电压就越低。当用户功率因数提高以后，向电力系统吸取的无功功率就要减少，因此，电压损失也相应减少，从而改善了用户的电压。合理安装补偿设备可以改善电压质量。 1.2降低电能损耗在负荷功率p保持不变的条件下提高功率因数，意味着减小了负荷的无功功率Q，因而可以减少发电机送出的无功功率和通过线路及变压器的无功功率，所以也将降低线路和变压器中的有功功率损耗和电能损耗。 2.无功补偿在10kV配电线路中的配设 2.1 补偿方式的选择针对农村10kV配电线路进行无功补偿时，往往采用并联电容器的方式进行无功功率补偿，属于一种分散补偿的方式。采用并联电容器这种分散补偿的方式往往比集中补偿效果更好，它可以有效的将电力系统功率因数控制在0.9以上，从而保障高质量供电电压的输送以及输送过程中科学性的降低能耗损失。 2.2 补偿位置的确定对10kV配电线路中无功补偿的位置进行确定时，要时刻谨记无功就地平衡原则，也只有在遵循无功就地平衡原则基础上进行无功补偿位置的确定，才能起到真正降低电力系统主干线路上电能损耗的作用。因此，无功补偿的位置最适宜在无功功率最大的地方设置，以及多个支路无功功率交汇的点上设置。当线路中无较大无功功率工作点、无支路无功功率交汇点以及极其大的无功功率点时，无功补偿位置的设定要在综合线路长度、无功功率大小之下才能进行确定。10kV配电线路在实际运行中，往往会存在较多的无功功率工作点，其对应的无功补偿位置则需要设定在距离线路开始端2/3的地方。 2.3 补偿容量的设定就无功补偿容量的设定而言，最大程度降低线路电能损耗是唯一的准则与要求。10kV配电线路电力系统无功补偿采用并联电容器的形式进行，因此10kV配电线路中无功补偿容量的设定就是电容器电容电容的设定。 3.配电系统无功补偿方式目前国内配电系统无功补偿方式主要有： 1）集中补偿，通常指装设于地区变电所或高压供电用户降压变电所母线上的高压电容器组。其优点是易于自动投切，利用率高，维护方便，事故少，能减少配电网、用户变压器及专供线路上的无功负荷和电能损耗。这种补偿方式己经被大量使用。 2）就地补偿是指电容器直接装于用电设备附近，与电动机的供电回路相并联，常用于低压网络。它使用可控硅或者机械开关作为投切开关，通过就地电压传感器控制而自动地投切电容器，在其连接点通过改变流入或者吸收系统的无功电流来改变系统的电压。 3）分散补偿是将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上，用来补偿无功功率，校正功率因数常见有以下几种方式：高压电容器分组安装于城乡电网10kV，6kV 配电线路的杆架上；低压电容器安装于公用配电变压器的低压侧。这种补偿方式在变压器低压侧的输电线路中，分散进行电容器固定容量的补偿，克服了集中固定补偿中容量较大时的涌流过大等问题，并能有效的增大配电线网的供电能力，节电效果较好。 4）跟踪补偿是通过将低压电容器组安装在用户10kV 母线上，使用自动投切方式跟踪无功负荷的变化，常用于大型电动机和电焊机等功率因数很低的设备，通过控制、保护装置与电动机同时投切。对于大型电动机等设备有很好的经济效益。比较以上几种方法可以知道：集中补偿方法在变电站出线侧已经可以根据当地的年度负荷水平来确定的，是必不可少的补偿方法；跟踪补偿、就地补偿在降低线损方面效果较好，但是使用的自动无功补偿设备价格较为昂贵，维护费用高；在10kV 配电线路上进行的分散补偿，具有投资小、回收快、补偿效率较高、便于管理和维护等优点；因此，在做好集中补偿的基础上，应将就地补偿、跟踪补偿及分散补偿结合使用。如果资金不多，可以着重考虑分散补偿；资金充裕，电网巡视方便可以以就地补偿及跟踪补偿为主。 4.配电线路无功补偿的设计原则及注意事项 4.1要做好配电线路无功补偿工程设计和运行管理应首先准确解读相关技术标准与规定。根据配电线路无功补偿相关技术标准，可以归纳出以下设计规则：（1）遵照无功电力分层分区就地平衡原则，在10kV或6kV配电线路上宜配置高压并联电容器装置，或者在配电变压器低压侧配置低压并联电容器装置。（2）并联电容器装置的容量不宜过大，一般约为线路配电变压器总容量的30%～40%。（3）配电线路上装设的并联电容器，在线路最小负荷时不应向变电所倒送无功，如配置容量过大，则必需装设自动投切装置。

无功补偿容量计算

无功补偿容量计算 Prepared on 22 November 2020

一、无功补偿装置介绍现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1)固定电容器组。其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2)分组投切电容器组。分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2～3组（分的组数多了，投资和占地太大），仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3)有载调压式电容器组。有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多，一般为8～10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。

无功补偿及电能计算

摘要：分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性，介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法，并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。关键词：无功补偿；技术管理；工矿企业 1 前言供电部门在向用电单位（以下简称用户）输送的三相交流功率中，包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率，用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费；无功功率为建立磁场而存在并未做功，所以供电部门不能向用户收取无功电度电费，但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失，占用输变电设备的容量，降低了设备利用率。因此，供电部门对输送给用户的无功功率实行限制，制订了功率因数标准，采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准，调整电费是正值，用户除了交纳正常电费之外，还要增加支付调整电费（功率因数罚款）；用户功率因数高于考核标准，调整电费是负值，用户可以从正常电费中减去调整电费（功率因数奖励）。用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷，绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准，都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2．1 提高输变电设备的利用率有功功率

低压无功补偿系统硬件设计

摘要本文主要介绍低压无功补偿装置的基本原理、控制方案以及硬件方面的选型和设计。该补偿系统采用TI公司的定点TMS320LF2812系列DSP和MCU的双控制器进行控制，TMS320LF2812为补偿装置的总控制器，具有自动采样计算、无功自动调节、故障保护、数据存储等功能。同时具备指令运算速度快（约100MIP）、运算量大的优点，同时MCU与外部设备进行通讯，互不干扰，更好的满足了实时性和精确性的要求。采用晶闸管控制投切电容器、数字液晶实时显示系统补偿情况，可以实现快速、无弧、无冲击的电容器投切。为了更详细的介绍该系统，在论文第四章设计了比较完整的各功能模块的硬件电路图，其中包括电源模块、信号变换及调理模块、AD采样模块、锁相同步采样模块、通讯模块等。关键字：低压无功补偿；晶闸管投切电容器；DSP

Abstract This paper mainly introduces the basic principle of low-voltage reactive power compensation device, control scheme and hardware selection and design. The compensation system by TI company's fixed-point tms320lf2812 series DSP and MCU dual controller control, tms320lf2812 compensation device controller with automatic sample calculation, automatic reactive power regulation, fault protection, data storage and other functions. At the same time with the instruction operation speed (about 100MIP), the advantages of large amount of computation. At the same time, MCU and peripheral equipment

电力设计中无功补偿自控方案的应用

电力设计中无功补偿自控方案的应用发表时间：2019-06-21T10:55:08.703Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：王笃林王凡[导读] 摘要：在电力设计之中，无功补偿自控方案是其中重要的内容，影响着电力系统运行的稳定性。（日照阳光电力设计有限公司 276800）摘要：在电力设计之中，无功补偿自控方案是其中重要的内容，影响着电力系统运行的稳定性。对此，本文将分析电力设计中，不同无功补偿自控方案的应用，包括电子式、单片机控制技术、PLC控制技术等，以期为相关人员提供参考。关键词：电力设计；无功补偿；自控方案；单片机；PLC 前言：根据补偿方式的差异，可以将无功补偿分为以下三种，即集中补偿、分散补偿以及就地补偿等，每一种方式适用于不同的电力设计之中。另外，结合不同的补偿控制方式，还可以将无功补偿分为电子式、单片机控制式、PLC控制式。所以，在电力设计中，需要保证无功补偿自控方案的合理性、科学性，以此来降低电能的损耗，同时提高供电的稳定性。 1.电力设计中电子式无功补偿自控方案在电力设计的过程中，电子式无功补偿自控方案实际上是由很多不同的分立元件组成的，包括相位检测、电流检测、相位显示与无功显示、无功值运算、cosφ额定调节、电平比较、电源、定时脉冲、投切控制、过压保护、电容器组、供电系统。其中，系统中的相位、无功运算、电流检测单元、投切单元、电容器等，是影响无功补偿自动控制的主要部件。结合电子式无功补偿控制方案的结构能够发现，其具有体积大、线路复杂、元件多等缺点，同时其使用的周期相对较短。如果电子式无功补偿系统在运行的过程中发生故障问题，而工作人员没能对其进行及时维修、恢复，那么就必须对无功补偿进行手动控制，影响电力系统运行的稳定性。因此，电子式无功补偿自控方案在电力设计中的应用较少，已经逐渐被更加先进的方式所取代。 2.电力设计中单片机控制式无功补偿自控方案一般情况下，以单片机控制技术为基础的无功补偿自控系统，所涉及的模块较多，如显示模块、信号调理模块、控制补偿模块、键盘控制模块等。在系统运行的过程中，由于其具有先进指令集、单周期执行指令时间，所以可以确定单片机1MIPS/MHz的具体数据吞吐率，以此来解决功率消耗、处理速度之间的矛盾问题。在单片机的内核之中，包含很多相关的无功补偿指令，同时还存在32个寄存器，而寄存器与逻辑运算单元相互连接，保证指令能够在同一个周期中，对两个寄存器进行同一时间的访问。除此之外，单片机控制式的无功补偿自控方案，可以在很大程度上提高代码率，同时与传统的控制器比较，其数据的吞吐率具有明显的优势。在单片机控制式的无功补偿自控方案中，处理AVR信号的过程为：（1）A/D转换器对电力系统中的信号进行采样；（2）基于FFT算法对所采集的电力信号，进行系统的分析与处理；（3）检查、判断电力系统中，当前的电压是欠压还是过压，电流的状态是否呈现为负值；（4）根据最终的判断结果，确定是否切除电容器。实际上，以单片机控制系统为基础的无功补偿自控方案，全部都是以模块的方式进行设计的，主要的模块包括电网参数计算模块、电容器投切模块、数据采集模块、显示与键盘模块。然后，工作人员以修改程序为前提，完成系统的调试以及连接[1]。例如：ADμc812型号的单片机，其在电力设计的无功补偿自控中发挥着重要得作用，其优势主要表现为：稳定性强、成本较低、结构相对简单等，目前在电力设计中的应用较为广泛。通常投切元件会使用继电器SSR，所以在运行的过程中不需要使用CUP实现系统的控制，解决了控制复杂等相关的问题，提高电力系统运行的安全性、稳定性。 3.电力设计中PLC控制式无功补偿自控方案以PLC控制技术为基础的无功补偿控制方案，在设计的过程中主要使用稳压电源、输出电路、相角检测电路等。但是，对于电力系统中硬件电路的控制，基本上都是通过PLC实现的，包括清零电路、译码器、可逆计数器等。由于在无功补偿自控系统的运行中，相角检测电路输出的信号相对较弱，所以并不能对PLC的输入产生促进作用，进而需要以放大的方式，对该信号进行处理，然后才能够将其作为系统的输入信号。根据系统的实际控制需求，就能够利用PLC控制技术实现无功补偿自控的基本目标[2]。但是，PLC的输入点在容量大小方面存在局限性，因此应加入中间继电器，然后才能够将其作为输出电路。根据PLC控制式无功补偿自控的流程，其主要就是将模块化设计、结构化设计进行了有机结合，提高系统中层次的有序性、鲜明性。这样的方案设计，便于系统中的检测模块随时完成相角信息的采集，同时与既定的参数进行系统的比较、分析，确定其中不相符的参数，切除系统中的补偿电容器，提高电力系统功率的合理性、规范性。例如：以S7-200西门子PLC为基础进行无功补偿自控设计，就可以基于系统中的时钟、日历等，完成电力系统中的投切工作，如果发现检测电路、单元模块发生故障问题，根据相应的时间进行设定，就可以自动完成投切工作，减少误动作现象的发生。另外，如果系统中的PLC发生故障，软件可以自动将输出中止，同样能够避免出现误动作，提高电力系统运行的安全性、稳定性。结语：综上所述，电力设计中无功补偿自控方案包含的方式较多，工作人员必须结合电力系统的实际需求，采用合理的无功补偿自控方案。在这一基础上，可以充分发挥无功补偿的作用与价值，提高电力系统运行的稳定性，减少电力运行过程中所产生的电能损耗，增强电力系统的经济效益、社会效益。简言之，电力设计中无功补偿自控方案的应用，必须具被针对性、科学性。参考文献： [1]陈超，童可君，杨艳.一种基于电子标签技术的电力安全工具系统设计与应用[J].科技创新与应用，2019（04）：86-87. [2]吕晓慧，徐永海，张雪垠.具有电动汽车快速充电接口的电力电子变压器低压直流侧设计[J/OL].现代电力，2019（02）：40-48[2019-02-14].

10KV配电线路规划与设计

10KV 配电线路规划与设计摘要：10KV 配电线路主要包括10KV 架空线路和 10KV 电缆线路。本文主要以浙江省宁波奉化市某新建小区条10KV 架空线路为例来简要分析10KV 配电线路的规划与设计。关键词：10KV 配电线路；架空线路；小区供电 1.10kv 配电线路规划与设计的一般流程在实际设计过程中，影响10kv 配电线路规划与设计因素有很多，因此要想完美地进行配电线路设计就必须按照相关规定一步一步的进行。首先，在接受任务之后，要把很多失误都要明确清楚，如线路起点、终点和导面截面；其次，要清楚地掌握沿途地形，在地形图上对路径方案进行初步选定，并对现场进行勘测计算，并将路径图绘制出来；再次，杆塔的型式选择要根据实际情况来进行；第四，根据设计将所需的设备材料清单一一列出来，对此设计进行工程预算编制时，主要套用现行的定额、计费程序来进行；第五，从技术经济角度来对比各个方案，进而选择出最佳的方案。对这个最佳方案进行整理完善，为规划与设计提供完善的资料。 2. 10KV 架空线路设计实例本文主要以浙江省宁波奉化市一居民小区供电设计为例。小区配电所供电方案的接线方式如图1 所示。这种接线方式为单电源供电方式，在中等规模且无高层住宅的封闭式居民小区常用。居民小区配电室所采用的电缆单电源主要是以10kV 交联聚乙烯阻燃电缆为主。直埋是电缆铺设的主要方式。小区内一般会设一个或者几个配电室，继电保护主要采用SF6 或真空断路器来进行配置，采用过电流和电流速断进行保护，除此之外，针对大容量配变而言，还需要在此保护基础上另装瓦斯保护和纵联差动保护。

配变低压侧分散补偿是武功补偿所采用的主要形式，按照配变容量的40% 左右过来确定补偿容量。当在地下设置配电室时，主要采用环氧树脂绝缘的干式变压器来进行配变。每座配电室可容纳200 户以内的供电户数，根据配变容量及住宅流分布情况，配电室低压出现路数可设置4~8 回路不等。楼头箱在每栋楼之前设置，将单元配电箱设置在每个单元，配电室、楼头箱、单元配电箱所采用的供电方式都一样，都采用直埋低压电缆放射式进行供电。供电可靠性。对于电网技术原则规定中所要求的“ N-1 ” 准则，10kV 线路及配电变压器仍无法满足。如果有一个设备发生问题，那么整个小区的供电就会产生问题，致使小区居民无法正常用电。无功补偿。据电网技术原则规定，电网无功应分层分区就地平衡。在配变的低压侧集中装设无功补偿装置，补偿容量按配变容量的40%确定，且具有按功率因数控制的自动投切功能，但不允许向电网倒送无功功率。线损。本供电方案具有较长的高压线路，较短的低压线路，并且还有无功补偿装置装设，因此，虽然具有较长的整体供电半径，但在一定程度上减少了损耗。占地及投资。配电室是该方案专门要建立的，配电室的建立需要占用一定的土地资源。另外，高低压开关柜等设备增加时要想使投资大大增加，必须采用高供高计的参考计量方式。为了使占地面积更少以及投资更少，可由箱变代替该方案配电室，在一个箱体内装有箱变的各种高低压开关设备及配变本身，这样会使空间大大节省，但是箱变容量要适当，不宜过大，可以采取小容量多布点的措施，使供电的灵活性大大增加。此外，还可以使电源进一步靠近负荷中心，从而使供电质量大大提高。

无功补偿常用计算方法

按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。（1）按照功率因数的提高计算对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图3.7所示： I 2r I 1 补偿前功率因数1cos ?,补偿后功率因数2cos ?，补偿前后的平均有功功率为 P ，则需要补偿的无功功率容量 )t a n (t a n 21? ?-=P Q 补偿（3.1）由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降，线损的下降率 %100)cos (3)cos (3)cos ( 3%21 122 2211?-= ?R I R I R I P a a a ???线损 %100)c o s c o s (1221??? ? ???-=?? （3.2）式中R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。（2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示：图3.7 电流矢量图

P+jQ 补偿图中， S U、U分别是系统电压和负载侧电压；jX R+是系统等值阻抗（不含主变压器高低压绕组阻抗）；jQ P+是负载功率，补偿 jQ是高压侧无功补偿容量； 1 U、 2 U分别是补偿装置投入前后的母线电压。无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：无功补偿装置投入前 1 1U QX PR U U S + + ≈ 无功补偿装置投入后 2 2 ) ( U X Q Q PR U U S 补偿 - + + ≈ 所以 2 1 2U X Q U U补偿 ≈ -（3.3）所以母线高压侧无功补偿容量 ) ( 1 2 2U U X U Q- = 补偿（3.4） ②主变压器低压侧无功补偿无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示： P+jQ 补偿图3.8 系统等值示意图

10kV配电装置、无功补偿装置安装方案

目录 1、编制依据 (1) 2、工程概况及主要工程量 (1) 3、施工进度计划 (1) 4、施工准备及工器具配置 (1) 5、作业步骤及质量标准 (3) 6、安全风险识别、评估与管理控制措施 (12) 7、安全施工技术措施 (15) 8、文明施工措施 (16) 9、环境保护措施 (16) 10、保证建设标准强制性条文落实的具休措施 (16)

1、编制依据 1.1、《高压电器施工及验收规范》GB 50147-2010 1.2、《母线装置施工及验收规范》GB 50149-2010 1.3、《电缆线路施工及验收规范》GB 50168-2006 1.4、《接地装置施工及验收规范》GB 50169-2006 1.5、《盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB 50171-2012 1.6、《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T 5161.1-5161.17-2002 ; 1.7、国家电网公司基建安全管理规定国网（基建/2）173-2015 1.8、《输变电工程建设强制性条文实施规程》Q/GDW248-2008 1.9、《国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》基建质量〔2010〕19号1.10、重庆电力建设总公司《安全质量环境管理手册（E版）》2012版 1.11、《国家电网公司电网工程安全风险辨识、评估、控制办法》国家电网基建/3 178-2014号 1.12、《国家电网公司标准化项目管理手册》（2014年版） 2、工程概况及主要工程量万峰湖220kV变电站新建工程10kV配电柜及母线桥安装。无功补偿装置及电抗器安装站用变及一次电缆安装等。施工区域主要包括10kV配电室、室外站用变场、电容器及电抗器场等 3、施工进度计划根据现场实际、设备材料到货和土建进度，本项目安排2016年5月5日~6月10日安装10kV开关柜、站用变、无功补偿装置、电抗器及一次电缆。 4、施工准备及工器具配置 4.1 人员准备：技术员先熟悉图纸和设计思路，根据设计思路对回路进行现场核对，然后根据设计提出材料计划并由材料员把材料组织到现场。施工人员在技术员的指导下应熟悉施工设计图纸，了解清楚开关柜安装的规格和安装的位置，以确定开关柜安装的数量和尺寸等，同时根据现场实际情况规划作业方法，进行开关柜安装的安装等。人员配置表：

tsc无功补偿装置的设计--电气设计

TSC无功补偿装置的设计摘要：晶闸管投切电容器（TSC）是静止无功补偿技术的发展方向。根据笔者设计的一种TSC无功补偿装置，分析了TSC装置常用的主电路的特点，介绍了电容器投切判据与信号检测、零电压投入以及晶闸管触发电路等关键问题的解决方案。关键字：无功补偿晶闸管 TSC 零电压触发 DESIGN ON A TSC REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE Abstract:Thyristor switchedcapactor（TSC）is a new direction of the staticvar compensator（SVC）technology.Basing on a designproject for TSC reactive power compensation device, the characteristics of itsvarious main circuits are analysed.Some key problems on developing TSC deviceare introduced, i.e. the criterion of switched capactor,the data detectionmethod, zero-voltage switching-on,and the triggering circuit for thyristors. key words: reactive power compensation；thyristor；thyristor switched capactor；zero-voltage triggering 1 引言静止无功补偿装置（SVC）是配电网中控制无功功率的装置，它根据无功功率的需求，对无功器件（电容器和电抗器）进行投切或调节。传统的无功补偿装置采用机械开关（接触器或断路器）投切电容

试论10kV配电网无功功率平衡及优化补偿

试论10kV配电网无功功率平衡及优化补偿无功功率平衡在电力系统中，无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功功率jQL由电网中无功电源发出的容性无功功率-jQc来提供补偿。无功功率平衡应根据就地平衡的原则进行就地补偿，避免大量的无功功率作远距离传输。无功补偿应根据分级就地平衡和便于调整电压的原则进行配置。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，以低压补偿为主;调压与降损相结合，以降损为主;并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。 2无功对电压和线损的影响 2.1无功对电压的影响 (1)无功与电压损耗的关系当电网传输功率时，电流将在线路、变压器阻抗上产生电压损耗△〖WTBX〗U。其关系式如下： △U=(PR+QX)/UN (1) 当线路安装无功补偿容量为Q c的并联电容器补偿装置后，线路电压损耗为 △U=〔PR+(Q-QC)X〕/UN (2) 并联电容器补偿装置投入运行所引起的静态电压升高，即 △U-△U=QCX/UN (3) 式中△U-电压损耗，V

P-线路传输的有功功率kW Q-线路传输的无功功率kvar QC-补偿投入的电容器容量kvar UN-线路额定电压kV R、X为线路电阻、电抗ZK) 从上式中可见，无功功率的变化，将引起电压降的变动，由于安装并联电容器，就地平衡无功功率，限制无功功率在电网中传输，相应地减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。 (2)电压调整 10kV配电线路存在电压过低或偏高问题，其原因除了电网结构不合理和导线过细外，主要是无功功率不足或过剩。系统的无功功率对电压影响极大，无功功率不足，将引起电网电压下降，而无功过剩将引起电网电压偏高。无功功率平衡是维持及保证电网电压质量的基础，必须采取有效的调压措施，以提高电压水平。合理调整变压器分接头，是提高电网电压水平的一种调压手段。 2.2无功对线损的影响在电网运行中，因大量非线性负载的投运，它们除要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率，负荷电流通过线路、变压器将会产生功率与电能损耗。由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与负荷功率因数的平方成反比。功率因数越低，电网所需无功就越多，线损就越大。当cos=0.7时，无功功率和有功功率在电

无功补偿自控方案在电力设计中的运用分析

无功补偿自控方案在电力设计中的运用分析发表时间：2018-03-13T11:54:05.897Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：梁婷芳[导读] 就应促使电力系统的运作体现出现代化和智能化的特征，将先进的技术理念渗透到电力系统之中，提高电力系统的运行效率，而本文主要针对无功补偿自动方案在电力设计中的应用方式进行分析和探究，同时提出（佛山市顺德区易达电力工程有限公司 528325）摘要：最近几年来，我国的电力事业发展水平呈现着逐年递增的趋势，这一时代的发展背景下，人们对于电力的应用需求不断增加，同时也对电力供应的稳定性和安全性提出了新的要求，若想确保我国的电力事业发展步伐跟紧时代的发展趋势，就应促使电力系统的运作体现出现代化和智能化的特征，将先进的技术理念渗透到电力系统之中，提高电力系统的运行效率，而本文主要针对无功补偿自动方案在电力设计中的应用方式进行分析和探究，同时提出了自身的相关见解和思考，以下为详述。关键词：无功补偿；自控方案；电力设计；运用；分析在现阶段信息化的时代背景下，我国的电力事业实现了迅猛的发展，电力企业在此竞争力如此激烈的环境下，为了提高自身的核心竞争力，并在行业中立于不败之地，获取更高的经济收益，都会通过引入先进技术手段的方式，促使电力系统的运作体现出智能化和自动化的特征，当下，我国大型可控硅装置在电力系统中的应用越发呈现着普遍的趋势，但是，因为电力系统的运作环节，容易受到负荷功率的冲击，导致电力系统的因数相应的降低，出现电压供应不稳问题，故此，要想将此问题妥善解决，就应当提高电力系统的运行质量，减少电网的实际耗损率，运用无功补偿装置的途径，高效解决上述问题，基于此，笔者主要针对无功补偿自动技术的应用方式进行探讨，希望给有关人士以一定的借鉴和参考。一、无功功率以及无功补偿的涵义浅析电力系统的运行过程中，所涉及的因素较多，比如，电动机以及变压器等，都是常见的设备类型，这些设备的运作会应用电磁感应原理，如若设备线圈流通的为交流电，那么，此时的铁芯之中将会产生交变磁通，在它的影响下，电气设备将会完成高效的能量传递和转换，构建磁场所需的电感性电流，相位滞后电压为九十度，所属于无功电流的范畴。可见，构建感应磁通和交变磁场所需要的电功率一般被称作是无功功率，无功功率不会直接转化为机械能亦或是热能，但是，它们也并非“无用”电功率，反之它们是确保电气设备高效运行的基础条件。电网之中的无功功率不会被消耗殆尽，而后通过周期性转换的方式，与电能进行不断地转化，这一类功率一般会被称作无功功率，想要确保电力系统的运行更为高效，就应对系统之内的有功电源加以协调，同时也需要无功电源进行补充，二者所发挥的作用都是至关重要的[1]。电感元件之内的电流在做功的过程中，其中的电压如若超前于电流九十度，而此时电力系统已经与电容器相连接，此时的电压滞后电流为九十度，同处于同一个电路之中，所流过的电容设备以及流过电感设备的方向是相反的，二者相差180度，因此，电容器中所流过的电流，和用电设备之间的无功电流为相反的，可相互补偿，逐步达到减小总电流的效果[2]。故此，电力系统的运行过程中，一般都会将感性负荷以及容性功率的装置进行连接，并会将二者安置在同一个电路之中，逐步实现感性负荷和容性设备两者之间的能量转换，使其中的无功功率得到相应的补偿，这就是所谓的无功补偿。二、无功补偿自控方案的应用方式探析（一）电子式自动补偿控制方式电子式自动补偿控制方案的设计较为复杂，由许多分立元件组合而成，笔者对这些分立元件的构成进行分析和总结后，发现自动控制系统可主要分为以下几项内容，比如，电流检测单元、电容器、相位、无功运算以及投切单元等等。而后笔者又对此补偿控制方案的应用缺陷予以总结，主要表现为以下几点，比如，体积大、使用寿命短、元件种类多以及线路运维繁杂等等。（二）单片机控制方式单片机AT-mega16控制技术的自控无功方式，一般来讲，此系统的构成方式将会涉及到许多的模块内容，例如，信号调理模块、控制补偿模块、键盘控制模块以及显示模块等等。不仅如此，单片机AT-mega16的内核之中，包含有较多的指令内容，同时还有三十二个工作寄存器，这些寄存器会与逻辑运算单元实现高效的连接，这就使一个周期内的指令，需要访问两个不同类型的寄存器，此结构装置可极大的提高代码的利用效率，与普通的CTSCA相比较，数据的实际吞吐率较高[3]。此系统的设计方案，大多都是基于模块化的设计方式，包含有四个主要模块，像：数据采集模块、电网参数计算模块、显示以及键盘模块、电容器投切模块，利用修改程序的作用，逐步完成系统的运行调试和连接工作任务。当下，较为常用的方式都是运用矿用WBB隔爆型自动补充无功装置，将其作为单片机的内部控制器，进而对无功功率、内部电流以及电压等进行精准的检测，这样可为日后的无功功率补偿打下铺垫[4]。装置之中的显示模块可对电容器的无功功率、功率因数、电容器投切状态以及负载电流等予以显示。（三）基于PLC控制的无功补偿自控方案 PLC控制技术可谓是一种新式的微机技术，以此为依据，电力控制设备的运用，将会在传统的续电器亦或是触器自动系统作为框架，它的核心就是PLC控制技术，借助此技术的应用优势，无功补偿自控方案可对传统补偿模式下的相角检测回路、供应电源、主回路以及输出电路等予以沿袭，应用PLC控制技术则主要涉及延时电路、可逆计数器、译码器、加减法点平转换以及时钟脉冲发生器等等设备。值得一提的是，相角检测电路实际输出信号的能力较差，所以，很难完成PLC的驱动输入，此时，就需要作出放大信号的处理，使其转变为PLC可识别的信号形式，参照系统的指示内容，将PLC软件的应用优势凸显出来，逐步完成自动化的控制任务[5]。三、无功补偿技术的发展趋向探究自从进入到二十一世纪以来，我国的电力事业发展步伐在不断加快，其中的无功补偿装置的应用体现出普遍性，电力系统的运行过程中，可运用动态无功补偿装置，提高电力供应的稳定性，保证用户的用电质量。若想妥善解决电场并网运行电压不稳的问题，要求每一个风电场都运用适宜的途径，提高风电场的运作质量，笔者认为静止无功发生器可谓是当前最为先进的无功补偿技术手段，它可对风电场的运行过程中，对谐波以及风电无功功率实施动态补偿，从而一定程度的增强风电场电压的稳定性和安全性。结束语：