对10kV配电网无功补偿技术的应用和要点分析

　　摘要：本文根据10kV配电网工作经历，描述了当前10kV配电网运行的实际，展开了10kV配电网线损的分析和归类，在论述无功补偿技术意义和作用的基础上，提供了10kV配电网应用无功补偿技术的要点，在降低线损的前提下，实现10kV配电网的功能稳定和设备安全。 

　　关键词：10kV配电网 无功补偿 经济运行 补偿点 补偿容量 

　　1 10kV配电网运行的实际 

　　10kV配电网广泛覆盖城市小区、城乡接合部和广大农村地区，随着经济和生活发展速度的加快，10kV配电网在运营中产生了诸多矛盾，例如：供电能力和用户需要之间、电网规模与电网实际负载之间、负荷中心与配送中心之间，都存在着严重的矛盾，如果不加以解决不但不利于电力事业的进步，还会降低区域的核心竞争力，丧失可持续发展的能力。 

　　1.1 10kV配电网的不足 

　　根据10kV配电网维护和管理工作实际，可以看出10kV配电网存在着不足：第一，10kV配电网的设备陈旧，不能适应生产和生活中对电力的质量和数量需求，经常出现超负荷运行的状况，使10kV配电网电能损失率长期居高不下。第二，10kV配电网用户端电压偏低，这种现象除了配电网设计存在问题外，线路过长核心期刊查询或供电途径迂回也是产生这一问题的主要原因。第三，10kV配电网存在配变电网点单一、变电所（变压器）位置设置不合理等特点。 

　　1.2 10kV配电网损失量较大的原因 

　　10kV配电网在实际运行中存在着功率因数低、无功损耗过多、电压质量差、线路损耗大、供电半径不合理、补偿设备少、电网容量不足等现象，这些会导致10kV配电网出现线路或设备上较大的电力损失，造成生产和生活的种种不便，并容易形成电力计量问题，如果处理不好， 将会造成电力企业与用户、电力企业与社会间严重的对立。 

　　2 10kV配电网无功补偿技术 

　　2.1无功补偿的实质 

　　无功补偿是利用电能分布和电气设备用电的特点，采用无功平衡和补偿的技术措施，提升配电网电能的质量， 在确保配电网供电稳定性的同时，降低配电网线路的损耗， 系统性地促进配电网稳定运行。 

　　2.2无功补偿的意义 

　　无功补偿技术可以提高10kV配电网的有功功率因数，可以有效降低10kV配电网的线损；可以降低10kV配电网的设计容量，达到降低电力企业成本的目的。 

　　2.3无功补偿的作用 

　　2.3.1无功补偿对配电网损耗的作用无功补偿可以降低配电的线损率，提高线路的功率因数，这会优化供电企业的生产经营，减少企业的不必要支出，在客观上增加企业的经济效益。 

　　2.3.2无功补偿对供电电压的作用10kV配电网可以利用无功补偿技术来降低电网电流， 进而达到提高线路末端电压的效果， 从而达到提升电网供电质量，降低配电网电能损耗的目的。 

　　3 10kV配电网应用无功补偿技术的要点 

　　10kV配电网应用无功补偿技术时应该注意设备空间、安装环境、维护工作量、控制成本以及保护装置的配置等客观环境的影响。所以，一定要结合工程的实际需求来对其进行合理的设置，在10kV配电网无功补偿装置安装过程中要注意以下几点： 

　　第一，10kV配电网无功补偿容量的确定。在对配网线路无功补偿时，一定要对其容量进行严格控制，要防止过多、过密的无功补偿电容器带来的散热影响和安全隐患，对于10kV及以下的配电网最好采用设计要求和强制规范的电容器组。在对配电线路上的无功补偿装置的容量进行设置时，一定要以最大程度地降低线损为设置原则。一般情况下，无功补偿装置的容量最好为线路平均无功负荷的2/3，因此，在安装无功补偿装置时，一定要对待装线路的实际负荷情况进行全面的调查、分析，以此确定无功补偿装置的容量范围。第二，确定补偿装置的安装位置。在选择无功补偿装置的安装位置时，一定要遵循无功就地平衡的原则，且在安装的过程中，一定要尽量减少配网主线上的无功电流。大量的实践及研究表明，每条配网线路上最好只安装1台无功补偿装置，其最佳的位置在负荷的2/3处。通过对电容器的最佳安装位置以及无功补偿的容量这两方面的内容进行科学合理的规划，就能改善电网运行过程中的线路损耗及电压质量，使其满足经济社会建设过程中对电力的需求。第三，确定无功补偿装置的接线形式。在对无功补偿装置进行接线的过程中， 要根据设计和配电网实际选择接线形式，每相最好只连接1台电容器装置，以便降低补偿装置在运行过程中的故障率。 

　　4.10kV配电网无功补偿装置的安装和接线 

　　10kV 配电网无功补偿装置安装技术要点是：（1）必须要保证接入智能控制器的电压、电流的相位正确，才能确保投退电容器指令正确。因为，在安装过程中易发生电流互感器反相、电压电流错位的情况，因此，装置安装完成，初次投入运行时，必须实测输入智能控制器的电压、电流的相序和相位；（2）电流互感器必须监测配电变压器的总电流，即电流互感器必须装在并联电容器之前的总路上，这样智能控制器才能感知投退电容器后的电流相位变化；（3）保证分补电容器与应补的单相负荷相对应，即哪一相功率因数低则应投入对应相的分补电容器。10kV配电网无功补偿装置测量点的接线，主要是补偿装置的电容器组和电流的引入点，特别是电流的引入点，在实际接线中往往被忽视。电容器组的引入点，指电容器组的进线在被补偿系统中的"T"接点；电流的引入点，指补偿装置用的电流互感器在被补偿系统中的安装点。正确的方法是，以负荷的供电电源为参考点，电流互感器的安装点必须在电容器组的总进线"T"接点电源之间，即电流互感器测量的电流必须包含流过电容器组的电流，否则，在电容器分组投、切状态中，无功补偿装置测量显示的有功、无功功率和cosm值都不会变化，造成无功补偿装置投、切效果无法判断。这个问题不引起重视，必然在安装过程中造成隐患和返工。 

　　5.10kV配电网无功补偿装置的效益分析 

　　在配电网的运行中，功率因数越高，则电网中的视在功率用来供给用户的有功功率越大，线路的无功功率损耗越小，电网的输电损耗便越小。适当利用10kV配电网无功补偿装置提高配电网及用户的功率因数，不但可以充分提高供电设备效率，减少线路损失，改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率，并为用户节约电能。例如某条10kV供电线路，有功负荷为3000kW，线路长4.5km，导线型号为LGJ.95（电阻率取0.33D/km）。在没有加装无功补偿装置时的功率因数为0.8。可以计算出：线路电流为216.5A，线路电阻消耗功率为 185kW，线损率为5.83%，线路压降为0.495kV，即母线出线电压需为10.495kV才能保证负荷端电压为10kV。在加装无功补偿装置设备将功率因数提高到0.95后，可以计算出：线路电流为182.3A，线路电阻消耗功率131kW，线损率为4.20%，线路压降为0.417kV。由此典型10kV线路可以看出，负荷功率因数由0.8提高至0.95，其线损率可降低1.63%。对于'个年售电量10亿kW/h的县级供电企业而言，1.6%的线损率，按均价0.5元/（kW·h）计算，就是 800万元的经济效益。因此，10kV配电网无功补偿装置的经济效益是显而易见的。量，消费效率=n+1营养级的摄食量，n营养级的净生产量。综上所述，对树枝式放射状结构的公用线路，合理调整补偿位置和补偿容量，能够以较小的代价，大幅降低损耗。 

　　6总结： 

　　10kV配电网无功补偿是一项建设性的技术措施，对电网安全、优质、经济运行有及其重要作用。