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无功线损整体解决方案

无功线损整体解决方案: 
★免费对单条线路无功改造设计选型,并提供全部设计方案、工程预算、基础架构设计图(CAD图)及您所需的数据图纸及资料。 
★现场指导安装。 
★免费提供3年远程在线监测分析、维护,使您无后顾之忧(代管后台软件及网站维护升级)。
服务包括: 
●运行监测故障处理 
我公司10-35kV高压无功补偿装置控制器均装有GPRS通讯模块,后台软件建在企业的专业管理网站上,网站及后台维护完全由我公司承担(用户只需登录网站,打开加密的数据库,可自行控制,我公司负责提供设备运行情况的远程监控、报警分析及事故处理;执行控制及实地操作均由用户负责,系统可将运行中各项实时数据召回,实时数据包括:线路电压、电流、功率因数、有功电度、无功电度、谐波含量、电容器动作次数及运行中设备一些关键器件的运行状态自检参数,包括电源PT运行工况、控制温度及无功控制器的运行状态、投切真空开关运行状态等,一旦运行中的产品出现故障,保护动作,装置退出运行,GPRS将实时报警,后台软件将报警前的参数留存,并进行智能化的故障分析,包括事故原因及处理方法等参考意见,经我公司技术专业的高级工程师确认后,用手机短信通知贵方指定值班人员,进行处理,并实施在线技术指导。 
●降损效果分析及软件调整和后期的升级改造 
通过GPRS召回数据,对每个点每月的无功需量及功率因数进行整月统计,绘制出曲线并对投切组合及投切方式进行修正,经用户同意后,将修正数据从后台直接下传到设备终端,调整运行参数,直至达到最佳效果对用户后期由于线路负荷变化造成无功需量的变化,本装置可以通过调节外附电容器组容量的方法解决,系统自动从后台下发定值更改参数,因此可保证主体设备(开关及控制部分)10年内不需做大的调整,节约投资。 
●设备自检及软件升级 
本装置所有重要部件(控制器、电源PT、采样CT、电容器组、投切真空开关)均能实现在线的运行自检功能,对于异常运行实时报警,极大的提高了产品运行的可靠性,本装置的执行软件可在后台自动升级。 
单条配电线路的无功补偿方案讨论 
一、无功补偿及线损分析 
城(农)网10kV线路线损偏大、电压质量不高,一直是困扰我国电网建设的重要课题。经过三期大范围的农网改造后,虽然情况有所缓解,但主要问题依然存在。 
(一)导致农网线损居高不下的主要原因 
1、农村地域广阔,供电半径较大,线路长。 
2、农村负荷季节性强,时段性强,负荷变化大。 
3、农村供电管理尚存不尽合理之处,有政策上的原因:如小容量变压器不加补偿装置;也有负荷性质的原因:农村不再单一使用照明负荷,动力负荷也逐年增加,无功需求缺口变大而显无功补偿不足。 
4、在网现有无功补偿装置的控制策略、投切分组、设备管理及总体优化方案的设计均不适应农村负荷变化的特点,无功补偿效果差。 
(二)城网线损现状 
城网中的公用配变负荷特性亦较为复杂,用电的随意性更大,不仅无功缺口大、且三相不平衡问题尤为突出,而三相不平衡造成的过高线损更不是传统的补偿方式可以补偿的。就用户配变而言,由于补偿措施参差不齐,加之技术落后,尤其对无功与网络电压的关系认识不清,加之管理措施不到位,无论采取手动投切,还是自动投切,其负荷设备经常处于低效率运行状态,总体功耗居高不下。 
二、城(农)网无功补偿的现状 
无功补偿是降低线损与提高电压质量最重要的技术手段,得到了国家的高度重视,并确定了无功补偿设备的配置,按“分级补偿就地平衡”的原则进行规划设计,合理布局,并满足“总体平衡与局部平衡相结合;供电部门补偿与用户补偿相结合;集中补偿与分散补偿相结合,以分散为主;降损与调压相结合,以降损为主”的要求。无功补偿装置在近几年也得到了长足发展,从三相共补到分相补偿,从接触器投切到无触点过零投切,从单一的无功补偿到附加配电监测功能等等,使无功补偿装置的技术含量不断提升。 
但是,尽管如此,各地的无功补偿的实际现状不容乐观。三期电网改造期间所安装的无功补偿装置大多因出现故障而退出运行,花巨资投入的设施却不能为降低线损、释放容量和稳定电压发挥应有的作用,出现了“年年栽树却不见森林”的尴尬局面。 
那么,是什么原因造成了无功补偿装置运行情况不佳的局面,归纳起来主要有以下几点: 
1、无功补偿设备配置缺少简便有效的整体规划和方案设计 
各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功,而且配电线路及其设备所占的比重更大。无论是环网、还是放射性网络,高低压无功补偿设备的配置,应按“分级补偿就地平衡”的原则进行总体的规划设计(统筹考虑10kV线路、配电变压器及用户负荷),分级分段优化,合理布局,并满足“总体平衡与局部平衡相结合;供电部门补偿与用户补偿相结合;集中补偿与分散补偿相结合,以分散为主;降损与调压相结合,以降损为主”的要求
然而,在实施过程中,由于缺少简便有效的整体规划和方案设计,使这一原则常常只能停留在书本上,难以很好地在实际工作中得以贯彻。上无功补偿装置只能是简单的“查个数”,有几台变压器就上几台补偿箱。至于无功电源的布局是否合理,局部地区的无功电力能否就地平衡,变电站和线路的无功电力过多还是不足,已无从考证。这样势必影响无功补偿总体平衡与局部平衡的有机结合,造成无功电力的长途输送和大范围交换,使电网的功率和电能损耗增加。 
2、装置的补偿方式和保护功能缺乏对使用现场的针对性 
生产厂家在提供无功补偿装置时,均是按照总体的技术要求进行生产的。然而,其分级、分组和保护是否符合未来使用现场的具体要求,较小负荷时是否投得上,较大负荷时的补偿容量是否够,被补偿变压器是否有季节性,空载或轻载时如何进行技术处理,却是一个谁也不能确定的未知数。而这些未知数若不一一解出,那么,补偿装置的寿命短以及补偿效果差就是必然的了。 
就用户而言,千差万别,同一规格型号的变压器,其负荷曲线却是各不相同。农村负荷与城市负荷更是存在着较大的差异。显然,“以不变应万变”的做法所订购的补偿无功装置肯定无法适应现场特点,从而有效地发挥补偿效果。从实际效果看,大部分补偿装置经常出现投切振荡(负荷较小时,一投即过,一过又切,不能循环往复)以及变压器空载和轻载时无法补偿等情况。 
无功补偿设备的配置包括三个方面的内容,一是确定补偿地点和补偿方式,二是对无功补偿总容量进行布点分配,三是确定单台配变的补偿容量配置。为此,除了要研究网络本身的结构特点和无功电源的分布之外,还需要对网络的无功电力构成做出基本的分析,弄清无功潮流分布,才能对补偿地点和方式容量进行合理配置。而单台配电的补偿容量配置结构,则需要根据负荷监测数据的统计分析结果确定。当负荷一旦发生较大变化时,也应该能够及时调整电容容量的配置。而不是简单地将变压器个数数一数,往物资部门一报了事。否则,无功补偿装置就不能发挥应有的效能,无功补偿工作也会徒劳无功,投资效益更是无从谈起。 
综上,要达到无功补偿效果的正常发挥和无功补偿装置的安全可靠运行,就必须采取以每一条出线为单元,从0.4-10kV对无功补偿设备的配置提供简便有效的整体规划及方案设计,才能发挥无功补偿设备的最佳运行效果。 
三、关于以线路为单元的无功补偿方案设计 
1、以线路为单元,0.4kV低压采取就地补偿,10kV线路采取多级的自动补偿相结合的多点补偿方案。 
本方案拟采用低压侧专变及公变仍采取就地低压集中补偿,而对于10 kV线路的无功采取分段的无功补偿,对于10KV线路的无功补偿选点问题,一般认为在线路负荷的2/3处,选点较合造。此选点方案在实际应用中困难很大,因为用户的负荷是时常变化的,线路负荷的2/3点是随负荷变化而变化的,且在此点无功负荷较集中,如果采取自动高压无功补偿装置,其单级的电容器组容量较大,以目前的国内高压无功补偿流行的几种方式看,以时间为依据的投切方式,由于近年来用户负荷的变化,特别是峰谷电价的实施,依据时间判断用户的无功负荷的峰谷值,再进行投切的方式,由于其不科学性,而较少采用,继之是功率因数为判断依据的投切方式,由投切造成功率因数快速变化,造成投切设备频繁动作,使投切设备易于损坏,这种方式目前使用的越来越少。而且目前行业较认可的以无功需量及电压为判断依据的投切方式,由于产生的过补可能很少,安全可靠,倍受用户的青睐,但该种投切方式,目前较多采用的为单级投切的无功补偿,即采用一部分静补偿,另一部分为动补偿,例如100+300kvar,100kvar为静止的固定补偿,300kvar为动补偿,在此种方式动补偿投切的判断依据为当无功需量达到所配电容器组的80%时,即300×80%=270kV时装置不投入,由于此时选点一般选择在无功负荷的集中区,而电容量的配置一般按最大的无功负荷考虑,该点的无功负荷达到80%最大无功需量的机会,每日不足20%的时间,因此此种投切方式如果运用在单级的补偿,理论上是可行的,但实际运行中,要求对无功负荷变化范围计算的极为准确,这在实际当中是非常困难的,因此采取此种投切方式无功补偿装置大部分时间处于不动,或欠补状态,其结果可能是投资不小、效果一般。因本方案对于10kV线路的线损建议采用多点、多级的高压无功补偿装置,即按线路的无功负荷分布,多为3点以上的补偿点,而补偿装置采用单级容量较小,步长最短(50-100kvar),2级以上的高压无功补偿装置为好,由于低压采取了就地集中式补偿(用户侧),再在线上实施多点多级的无功补偿,对于整条线路的无功补偿效果良好。 
2、方案二 
采用我公司DWT-3000单条线路无功优化系统,对整条线路的无功进行整体系统无功优化管理。 
此系统以配电监测为基础,主要用于对城网及农网配电线路进行节能改造,以线路为单元(配变0.4kV侧低压集中补偿与10kV高压线路补偿相结合)进行总体的无功优化设计。首先通过远程监测与后台的数据分析,提供单元线路每台配变的电容优化配置方案;以此为基础,通过潮流分析计算,提供10kV线路的无功补偿优化配置方案,即确定10kV线路高压补偿点(可以多点补偿)及每点的电容配置结构;电容器的控制采用自动寻优方式投切,使单元线路始终保持相对最优的节能状态,并利于提高、稳定电能质量。 
此系统特别适用于供电线路半径大、线路结构分支较多、功率因数较低、用电量大且负荷类型复杂的线路,不仅节能效果十分显著,且电能质量亦有明显改善或提高,由于兼容现有的负控系统,故更利于增强配电网络管理的时效性。 系统(ESSP-3000)包括终端设备、通信平台及主站(软件)管理系统三部分,终端设备及主站功能均可根据用户实际需求选配,但建议首先进行一定时期的配电数据监测,以此为基础,再确定并实施单元线路的无功补偿方案。科学合理的系统构建,将明显提高配电网络安全、可靠、经济运行与集中管理的效率。 
由于该方案采用了系统的配电监测系统,实时的获得了无功的潮流分布,有针对性的投入了补偿装置,其降损效果非常显著。 
3、方案三 
低压用户变、公变等采用就地高采低补完全补偿方式,线路上采用多段小容量的固定补偿及无功负荷集中区的高压无功多级补偿方式,达到对单条线路线损的最佳控制。 
该方案的思路是从10kV线路的无功组成进行分析,力图在源头上进行无功净化处理,从而使80%线路无功不需流向线路,使线路的高压补偿更加彻底,更加易于操作。 
该方案认为,在0.4kV用户侧虽然进行了细化的低压就地无功补偿,因其补偿装置装在变压器的二次侧,其只能补偿用户的负载产生的无功,而对于变压器本身的无功(空载损耗)并没有进行补偿,其占到变压器容量的10%左右,经实际测试,对于S7型变压器(200kVA)在低压侧投入电容器后功率因数达到0.95,而在高压侧功率因数仅为0.84,和国标要求相差0.06,由此可见,即使低压侧达到了补偿效果,但由于变压器变损的原因,高低侧仍有很大的无功需量,它是10kV线路无功的主要组成部分,如果能对它进行补偿,线路上将减少近80%的无功,剩下的20%主要是未采取任何补偿措施的100kVA以上专变及线路电感造成的无功,在本方案中,低压侧的无功补偿,其采用在变压器的一次侧采样,在一次侧加装高压无功补偿的控制器,控制低压侧的无功补偿,使其在补偿用户的负荷无功时,同时补偿了变压器本身的励磁,由于低压无功补偿技术已经非常成熟,可以做成多级、小步长的投切方式,因此彻底解决了用户的无功对线路线损的影响,特别是比较头痛的三相不平衡造成的线路无功,由于在低压侧可以采取分相补偿,避免了三相高压的不平衡,对于已经安装了低压无功的用户,只需加装GWD-0.5高压采样无功控制器,利用原来的低压补偿装置,即可实现无功彻底的补偿,经实际运行,经过此方案改造的线路,即使不加高压无功补偿,无功电流下降均达到80%以上。对于高压侧的无功,考虑到如果按常规2/3高压选点方式,势必造成补偿点补偿容量大,即使采用多级的补偿方式,使投资增大,补偿不彻底。因此该方案在高压侧采取以负荷为单位,分段采取小容量的固定补偿,一般按未经补偿的100kVA以上的变压器容量总和的10%配置,而在线路的最大负荷2/3点处采用小容量的多级补偿装置(一般为3×100kvar)进行细化的补偿,这样既不会出现过补问题,也可以对越过固定补偿的欠补的无功电流,得到细化的补偿达到最佳的效果。本方案由于在低压侧采用了高低压综合补偿的方式,减轻了线路补偿的压力,同时又在高压侧采用了多段的固定补偿,比采用一组高压自动补偿装置,其投资小、效果显著。 
四、经济性可行性分析 
综上,通过大量的实践及产品实际运行,方案二降损效果可控性强,但投资较大,如果每条线路每个用户均加配电监测仪,在加之系统的投资,单条线路投资均在几百万元以上。 
方案一,降损效果彻底,整条线路如果低压侧已进行了集中补偿的改造,其投资可控制在百万元以下。 
方案三,降损效果显著,如果低压侧已经有就地的无功补偿,仅需改造采样及控制部分,而高压其仅采用一台多级、小容量的投切装置,整条线路总体投资可控制在几十万元以内,利于大面积的推广。