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1、（电力行业）修配电线路的无功补偿10kV及以下配电线路的电压降与无功补偿 2013年3月修改目 录线路电压降计算一、计算电压降的公式二、导线的电阻和电抗三、10kV线路电压降计算举例无功补偿一、什么是无功补偿二、举例说明无功补偿的作用及计算方法 三、无功补偿需要的容量计算四、无功补偿设备介绍线路电压降计算一、计算电压降的公式10kV及以下架空配电线路设计技术规程规定：10kV线路末端的允许电压降为5。 1kV以下线路末端的允许电压降为4。 U（r0+x0tg）LP/U-(kV)式中 U电压降(kV)； r0导线交流电阻（欧/km）；x0导线电抗（欧/km）；功率因数角（度）；P线路输送功率（M
2、W）；L线路长度（km）;U线路标称电压(kV)。UU100/U二、导线的电阻和电抗线路的电阻为交流电阻，一般为直流电阻的1.21.3倍。表中感抗，根据线路导线排列的几何均距D查得。几何间距按下式计算： B D3ABBCCA C A 三、10kV线路电压降计算举例已知：1. O-A-B-C段导线为 LGJ-150/20 查表：几何间距1.5m r0=0.21欧/km）； x0=0.34（欧/km）；2. C-D-E段导线为 LGJ-120/20 查表：几何间距1.5m r0=0.27欧/km）； x0=0.347（欧/km）；3. 分支线 A-A1 A-A2 C-C1 C-C2 导线为LGJ-
3、70 查表：几何间距1.5m r0=0.46(欧)； x0=0.365（欧）； 4cos=0.85 tg=0.62计算步骤：50kW300kW 1. 求A 点电压 A 点总负荷 1400 kW OA 段线路长2 kmOA 段线路电压降： UOA=（r0+x0tg）LP/U =（0.21+0.340.62）1.42/10 =0.118 kVUA=U-UOA 10-0.1189.882 kV2. 求B 点电压 B 点总负荷 900 kW AB 段线路长3 kmAB 段线路电压降： UAB=（r0+x0tg）LP/U =（0.21+0.340.62）30.9/9.882 =0.115 kVUB=UA
4、-UAB 9.882-0.1159.767 kV 3. 求C 点电压 C 点总负荷 650 kW BC 段线路长4 kmBC 段线路电压降： UBC=（r0+x0tg）LP/U =（0.21+0.340.62）40.65/9.767 =0.112 kVUC=UB-UBC 9.767-0.1129.655 kV 4. 求D 点电压 D 点总负荷 500 kW CD 段线路长2 kmCD 段线路电压降： UCD=（r0+x0tg）LP/U =（0.21+0.340.62）20.50/9.655 =0.05 kVUDUC-UCD =9.655-0.059.605 Kv 5. 求（E 点）干线末端电压
5、 E 点总负荷 350 kW CD 段线路长4 kmDE 段线路电压降： UDE=（r0+x0tg）LP/U =（0.21+0.340.62）40.350/9.605 =0.071 kVUE=UD-UDE9.605-0.0719.534 kV U0E= （U-UE）/U100%(10-9.534/10) 100%= 4.66% 合格。 6. 求分支线C-C1-C2末端电压 C1 点总负荷 150 kW CD 段线路长1 kmCC1 段线路电压降： UCC1=（r0+x0tg）10.15/9.655 =（0.46+0.3650.62）10.15/9.655 =0.011 kVUC1=9.655-
6、0.0119.644 Kv C2 点总负荷 50 kW CD 段线路长2 kmCC1 段线路电压降： UCC1=（r0+x0tg）LP/9.644 =（0.46+0.3650.62）20.05/9.644 =0.0071 KvUC2=9.644-0.0071=9.637 KvU0C2=(10-9.637/10) 100%= 3.63% 合格。7. 求分支线A-A2末端电压 A2 点总负荷 300 kW AA2 段线路长1.5 kmAA2 段线路电压降： UAA2=（r0+x0tg）1.50.30/9.882 =（0.46+0.3650.62）1.50.30/9.882 =0.0031 kVUA
7、2=UA-U=9.882-0.00319.879 Kv U0A2%=(10-9.879/10) 100%= 1.21% 合格 无功补偿一、什么是无功补偿交流电在通过纯电阻的时候，电能都转成了热能，而在通过纯容性或者纯感性负载的时候，并不做功。也就是说没有消耗电能，即为无功功率。当然实际负载，不可能为纯容性负载或者纯感性负载，一般都是混合性负载（R、C、L电路），这样电流在通过它们的时候，就有部分电能不做功，就是无功功率，此时的功率因数小于1，为了提高电能的利用率，就要进行无功补偿。电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性电抗，在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装
8、并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率，（即电容器向感性负荷提供无功功率。电容器相当于一个无功功率的发动机）。也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。这种做法称为无功补偿。I=IR+ILIC1I=IR+(IL-IC1)电动机补偿的电容器R XL10kV线路分散补偿二、无功补偿的作用 2.1 扩容 设电感性负荷需要从电源吸取的无功功率为Q，装设无功补偿装置后，补偿无功功率为Qc，使电源输送的无功功率减少为Q=Q-Qc，功率因数由cos1提高到cos2，有功功率P增加到P。 例：S=1000kVA， 当
9、cos1=0.7时，P=SCOS1=10000.7=700kW； 当cos2=0.9时，P=SCOS2=10000.9=900kW；一台1000千伏安的变压器，当负荷功率因数为0.7时，可供700千瓦的有功负荷；当负荷的功率因数提高到0.9时，可供900千瓦的有功负荷。同一台变压器，因功率因数的提高而多供200千瓦负荷，是相当可观的。2.2 降损（有功功率损耗） 例：已知S=2000+j2000（kVA） Z=2.1+J4（） Ve=10（kV） 求：P补偿无功功率QC=1300（kvar）时，求P计算公式： 线路的有功损耗 P（P2+Q2）R103/U2-kW 线路的有功损耗 Q（P2+Q2
10、）X103/U2-kVAR式中 P线路的有功损耗（kW）;Q线路的无功损耗（kVAR）;P线路有功功率（MW）;Q线路无功功率（MVAR）;R线路电阻（欧）X线路电抗（欧）U线路额定电压（kV）。补偿前线路有功功率损耗P（22+22）2.1103/102168 kW补偿后线路无功功率为20001300700 kVAR补偿后线路有功功率损耗P1（220.72）2.1103/10294.3 kW有功功率损耗减少（16894.3）/16810044可见，无功负荷对电力网线损的影响是巨大的。降低电力网功率损耗的重要措施之一是尽可能减少无功功率在电力网中的传输，可以从提高负荷自然功率因数和无功功率的人工补偿两方面进行。2.3 提高功率因数以前例说明: 在三相交流電路中计算公式：S3 UI（P2+Q2） P3 UICOSSCOS Q3 UISINSSIN COSP/SP/（P2+Q2） 在前例中 P2000 kW Q2000 Kvar 补偿无功1300kVAR后，Q12000-1300700 Kvar 补偿前的COS1P/SP
