10kV配電線路無功補償技術研究

孫向博　陸迪　孔德龍

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，對電力資源的需求逐漸的增多，為了確保電能的質(zhì)量最大限度的降低能源的損耗，需要積極的運用無功補償技術。通過對無功補償技術在10 kV配電線路中的工作原理進行掌握，深入細致的對10 kV配電線路無功補償技術進行分析和研究。

關鍵詞：10 kV配電線路 無功補償技術 研究

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（b）-0020-02

隨著社會的不斷發(fā)展，各個行業(yè)也在快速的發(fā)展當中，對電力資源的需求量也在逐步增加。據(jù)不完全統(tǒng)計，城區(qū)中10 kV配電網(wǎng)分支較多，但是，由于配電變壓器缺乏人員進行看守和自動化投切設備較少，使得大部分企業(yè)采用的是固定的投入方式，無法根據(jù)實際的需求來進行改變。目前，我國需要對10 kV配電線路無功補償技術進行深入細致的研究，有助于電力事業(yè)的發(fā)展。

1 10 kV配電線路無功補償技術原理和原則

1.1 運用原理

在交流電路中，對于純電阻而言，電子元器件所負載的電壓和電流應該具有相同的相位，但是，在純電感的負載中，電流值落后于電壓值90°；在純電容負載中，電流值超前于電壓值90°，也就是說純電容電路中的電流與純電感電路中的電流值相差了180°，可以抵消。當電源處于供電狀態(tài)時，感性電路可以對外進行能量的釋放，由此來進行能量的交換，此時，感性負荷需要無功功率來支持工作。

1.2 運用原則

（1）為了有效的降低線路中由于無功功率流動所產(chǎn)生的功率損耗，補償無功功率需要按照就近的原則來進行。（2）對配電變壓器勵磁中出現(xiàn)無功功率損耗的現(xiàn)象，可以選著固定模式來進行補償，與此同時，需要對電容器的運行能力和維護工作進行全面的分析和考慮。每個配電勵磁的無功補償最好為兩處。（3）由于感性負荷的客戶端存在無功功率損耗的現(xiàn)象，因此必須從客戶端進行入手，采取無功補償措施，與此同時，需要按照無功功率負荷的變化情況來對電容器組件進行自由切換。

2 探究l0 kV配電線路無功補償技術

2.1 技術要求

（1）為了有效的保證電力系統(tǒng)正常、安全的進行工作，必須借助10 kV配電線路來增強供電的可靠性。對現(xiàn)有的農(nóng)村電網(wǎng)和城市電網(wǎng)進行不斷的改進，并且在現(xiàn)有的10 kV配電線路上安裝無功補償系統(tǒng)，可以最大限度的提高電壓的質(zhì)量，使得電網(wǎng)的安全性和可靠性得以提高。（2）從我國電網(wǎng)公司所發(fā)布的電力文件中可以知道，10 kV的功率因數(shù)數(shù)值要大于0.9，電線的損耗程度要小于5%，與此同時，對供電線路上固定電容器組的使用情況進行描述，線路需要以低負荷的數(shù)值來進行計算；在自動電容器使用過程中，以滿負荷數(shù)值來進行計算，自動補償與固定補償兩者進行結(jié)合時，能夠?qū)崿F(xiàn)目標。（3）對農(nóng)村電網(wǎng)的實際情況進行分析，借助10 kV配電系統(tǒng)來實現(xiàn)無功補償。（4）在進行無功補償時，需要嚴格的按照就地平衡原則進行。農(nóng)村電網(wǎng)配電線路較為復雜，無法進行統(tǒng)一，需要將自動補償與固定補償、分散于集中等方式進行有效的結(jié)合才能進行。（5）在對配電線路的補償容量進行計算時，需要以該條線路中無功負荷的最小量與平均量兩者來進行確定，并且，在線路中無功負荷的最小值小于無功負荷平均值。無功功率可以借助安裝固定補償裝置來進行。以無功負荷的最小數(shù)值來對補償容量等問題進行解決。在線路中，如果無功負荷數(shù)值較大，需要對線路的長短進行考慮，并且還需要對無功負荷所在的位置進行分析。（6）無功補償技術在應用時，需要對線路的損耗、電壓傳輸?shù)男Ч冗M行全面的考慮，換句話說，也就是在線路上安裝電容器時，需要選擇在線路的末端2/3的位置處進行安裝，此時補償容量是無功負荷的2/3。負荷較大并且線路較長的部分，需要將自動補償和固定補償兩者進行有效的融合，選擇三點分散式來對無功功率進行補償。在對無功功率進行補償時，需要根據(jù)實際的情況來進行，比如，農(nóng)村電網(wǎng)線路中不可設置過多的補償點，需要對控制模式進行簡化，可以借助安裝避雷器和熔斷器來對電壓和電流進行保護。

2.2 安裝位置選擇及容量計算

（1）10 kV配電線路中無功補償技術的應用可以對補償電容進行計算。配電網(wǎng)一般都是具有輻射性的，存在較多的分支和負荷點。因此，需要將分支線看作是無功損耗的線路，無功負荷總量就是各個分支線上節(jié)點的總和。當分支線上有最小負荷存在時，可以將其合并在大的分支線上。最后，借助電網(wǎng)損耗的微增率來對最佳的補償容量進行選擇。（2）10 kV配電線路中無功補償技術需要確定好安裝位置。電容器組一般都不會在干線處進行安裝，大多選擇安裝在各個分支線上，然后分支線按照一定的不利來對補償容量進行劃分，抱歉分支線上所分配的無功功率持平，最大限度的降低干線對無功負荷的傳輸，并且各個分支線上補償容量必須小于150 VA。如果分支線上補償容量超過150 VA，則需要對其進行分組，將電容器組安裝在補償配電器的中心位置，并且各個電容器的距離需要控制在1 000 m。電容器需要獨立進行架設，不能與配電變壓器一起架設，并且需要安裝避雷器來對電壓進行保護。

2.3 保護及控制補償電容器

（1）控制原理。第一，功率的控制原理。對功率因素的上下限和無功功率的返回值進行設定，從而對電容器組進行控制。適用于線路負荷較重的場所。第二，電壓無功的控制原理。對于電壓因素的上下限和無功功率的返回值進行設定，從而對電容器組進行控制。適用于負荷變化較大的場合。（2）裝置保護。通常情況下，需要在開關控制箱中安裝自動控制系統(tǒng)，并且根據(jù)環(huán)境和戶外補償裝置的特點來進行選擇，安裝合適的自動化控制系統(tǒng)，確保補償裝置可以安全、正常的進行工作。（3）數(shù)據(jù)管理。人工的數(shù)據(jù)進行抄寫，并且借助相應的軟件來對數(shù)據(jù)信息進行分析，從而對控制原理設定值的合理性進行分析和判斷。（4）自動化控制系統(tǒng)的功能。一是對數(shù)據(jù)信息進行記錄。動作之前和之后電流、電壓等數(shù)據(jù)信息進行詳細的記錄。二是電測參數(shù)的監(jiān)測功能。對功率、電流、電壓等數(shù)值進行實時監(jiān)測。三是控制功能?？梢愿鶕?jù)實際的情況有針對性的選擇方案來對其進行控制。四是接口通信功能。能夠有效的抄取電流、電壓、功率等方面的數(shù)值。第五是顯示功能。對工作的狀態(tài)、補償?shù)膶嵺`、檢測電參數(shù)等數(shù)值進行顯示。

3 結(jié)語

總之，10 kV配電線無功補償技術和配套設備的安裝，能夠有效的提高配電線路和電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而提高配電系統(tǒng)的工作效率，有效的改善供電質(zhì)量，最大限度的降低線路的損耗。因此，政府部門需要對技術創(chuàng)新和思想創(chuàng)新進行重視，積極的發(fā)展我國的電力事業(yè)。

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