10kV配电网管理中的无功补偿技术应用

【摘 要】在10kv配电网管理中，运用无功补偿技术，可以有效的消除电路中的无功电流，降低电能的耗损，达到节能目的。本文详细分析了无功补偿的效益，并对10kv配电网中无功补偿的方式进行了探讨。

【关键词】10kv配电网；无功补偿技术；应用

在10KV配电网中，无功电流分布的合理与否，直接影响电网系统向用户所输送电能的质量，同时也对配电网系统运行的安全性和经济性有一定程度的影响。一旦无功电源的容量不足，就无法保证配电网系统电压的稳定性。同时，配电网电压以及功率因数的下降也会导致电气设备的利用效率降低，增大了电能的损耗，从而对电网的传输能力产生制约。所以，在10KV配电网管理中，应用无功补偿技术交出电路中的无功电流，降低电能的无端耗损，对于电力部门来说具有十分重要的现实意义。

1 10KV配电网中无功补偿的作用

在 10KV配电网中无功补偿能够对提高电力系统运行的稳定性和保证其良好运转发挥巨大的作用。通常来说，所谓无功补偿技术就是在配电网的合适位置设置并联电容器等无功补偿设备以后，利用上述设备提供感性电抗所消耗的无功功率，降低主干线上的无功功率，从而达到减少电力输送中电能损耗的目的。就整体效益来说，这是一种成本较低，节能效果较好的技术手段。

2 10KV配电网的无功补偿方式

长期以来，在10KV配电网中电能的损耗一直很大，造成了极大的能源浪费，怎样更好地降低10KV配电网中的电能损耗成为了电力部门需要面对的一个重要问题。从理论上来说，减少电能的热损耗可以通过降低电流和减少导线电阻两种途径来实现。然而减少导致导线电阻需要增加导线的半径，在实际生活中10KV配电网的导线都是由铜等贵重金属制成的，这样做无疑会成倍的增加配电成本，导致该方案经济效益不占优势。因此，降低输送电流成为了减少10KV配电网中电能损耗的不二选择。

采取无功补偿技术可以有效的降低输送电流，目前，根据具体补偿方式的不同，可以将比较常用的无功补偿技术分为变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上集中补偿方式以及用户终端分散补偿方式等。

2.1 低压分散无功补偿

低压分散补偿方式，就是在变电器低压一方的输电线路中，分散进行电容器固定容量的补偿。低压分散补偿方式能够有效的避免在容量较大的情况下集中固定补偿方式涌流过大的现象，而且其节能效果非常好，能够高效的消除无功电流，从而显著地提升10KV配电网的供电能力。在电网处于低负荷运行状态时，采用低压分散无功补偿的方法停运相应的数组，可以防止过度补偿。然而其缺点也比较明显，低压分散无功补偿对人工操作的依赖程度比较高，对人工操作的技术要求也比较高，投、切的时机和容量不易把握。

2.2 低压集中补偿方式

低压集中补偿方式能够极大程度的利用变压器的潜在容量，提升电网的负荷能力，在我国的10KV配电网中被普遍使用。低压集中补偿方式就是在变电器的低压一侧的输电线路上进行集中补偿，又可以进一步分为自动补偿和固定容量补偿两种方式。由公式 P = S・cosφ可知，由于有功率因数cosφ的存在，有功功率P总要小于电网的实际功率S，也就是说，在电网的实际功率一定的前提下，有功功率P的大小取决于功率因数cosφ的数值。在10KV配电网中，功率因数都在0.7左右，即一个1000KVA的变压器实际提供的有效功率仅为700KW左右。利用低压集中补偿的方式，可以将功率因数提升到0.94-0.97之间，极大程度的提高了有功功率，减少了电能的损耗。而通过其电容器的充放电功能，能够对输送电压提高稳定效果，提高了供电的质量。

2.3 变电站集中补偿方式

运用变电站集中补偿方式可以有效的降低10KV配电网的无功功率，增加有功功率，提高电能的传输效率。变电站集中补偿方式的主要设施包括同步调相机、静止补偿器以及并联电容器等，为了便于管理和维修工作，这些设备通常都被集中连接在变电站的10KV母线上，从而导致在降低配电网电能损耗上起不到应有的效果。

2.4 无功功率就地补偿

无功功率就地补偿，就是在电机等感性负载附近将补偿装置与电容器并联，和电机的开关保持同步，在停机后电容器不再需要额外的放电设备，而是直接通过电机放电。在配电网系统处于运行状态时，由于电容器和电机的距离很近，电机运行所要的无功直接由电容器就能供给，可以相当程度的减少在线路中的电流量，从而降低配电网的电能的损耗。使用无功功率就地补偿技术，其工程成本最低，并且节能的效果也是相对较好的。

3 10KV配电网管理中无功补偿的应用分析

3.1 补偿点和补偿容量的确定

在10KV配电网中，有功电流和无功电流的流动都可能产生有功损耗。在配电网的线路上的适当位置设置补偿电容器，可以有效的减少无功电流，进而达到降低由无功电流产生的有功损耗的目的。在明确了这一点后，就需要进一步对电容器补偿节点的位置以及补偿的容量进行确定，以满足减少无功电流的技术要求。当下，应用的相对比较广泛的算法是基于非节点补偿算法，根据遗传算法能够并行寻优这一特性对补偿节点和补偿容量进行计算。

3.2 补偿位置的确定

在10KV配电网中，无功补偿装置的安装位置决定着降低无功电流的效果是否理想，正确的确定无功补偿装置的位置能够最大限度的发挥无功补偿装置的补偿效果。在具体安装位置的选择上，应当秉承着就近原则，以降低主输电线上的无功电流为目的，就近平衡无功电流。通过理论分析和实际的效果表明，一条输电线上设置一个无功补偿装置就可以了，安装的位置通常在输电线荷载的三分之二处。

3.3 无功补偿的技术要求

3.4 无功补偿设备的管理和维护

为了保证无功补偿的效果不打折扣，需要完善对无功补偿技术设备的管理，定期对其进行维修和养护工作。在10kV配电网中，将无功补偿设备安装完毕以后，并不意味着工作就结束了，还需要安排专业的人员采取巡视等方式对其进行日常的管理和维护，重点检查无功补偿设备是否根据设置方式进行投、切，投、切是否符合参数标准等。此外，还需要对无功补偿设备的效果进行检测，在变电站测试输电线上的功率因数的提升幅度是否满足要求，以及无功电流的减少程度是否符合期望值等等。

4 结语

综上所述，在10KV配电网管理中，应用无功补偿技术能够有效的提高功率因素，减少无功电流，从而提高电能疏松的效率。应用无功补偿技术的方法有很多种，需要技术人员充分领会无功补偿技术的要点，将技术措施应用在实践中去，不断发展和改进无功补偿技术，从而更好地达到降低电网中电能损耗的目的。

参考文献：

[2]刘建强.配电网四种无功补偿技术方案案比较[J].电工技术杂志，2003（03）.