變電站無功補償配置及電站安全運行探析

文/蔣紅元 賈亮，云南錫業股份有限公司老廠分公司

1 電力系統的無功補償的意義

從近幾年來的發展形勢上看，人們與電力系統的關系變得更加密切，這給如何合理科學用電提出了挑戰，導致現如今用電方面出現一些問題。實現無功功率補償可以降低電網實在功率的負荷，減少線路中的無功損耗，校正電網功率因數，提高線路線纜絕緣等級。補償無功功率還可以提高電力網絡中電能的穩定運輸，延長了電力系統中電力設施設備和負載的使用壽命。無功功率的出現，將人們的用電水平帶入到了一個新的臺階，標志著用電系統取得了重大的突破。通過對無功功率的使用，改變了從前用電系統不平衡的局面，而且無功功率補償可以把一些不平衡的系統糾正過來，為工業用電和人們生活用電保駕護航。

2 無功補償裝置與方式

無功損耗主要由三部分組成：變壓器無功損耗、線路無功損耗以及負荷的無功損耗。

2.1 無功補償配置

無功補償裝置分為主變無功補償裝置和配變無功補償裝置，并聯電容器組主要是產生無功，用于平衡系統中的無功缺額，實現無功就地平衡，盡量避免遠距離傳輸。通常分為分散式（構架式）和密集型（集合式）兩種。并聯電容器組的接線:分為三角形、星形，又有雙三角形和雙星形之分；星形接線:中性點接地、中性點不接地。低壓電網無功補償，用于提高低壓電網功率因數、降低壓低線路損耗、提升電能質量。補償方式:分相補償、三相補償、分相+三相混合補償。

2.2 無功補償方式

現階段無功補償方式主要4種:變電站集中補償、低壓集中補償、桿上補償以及用戶終端分散補償等。

2.2 .1變電站集中補償

變電站集中補償是指在變電站的10kv母線側進行的補償，補償裝置包括并聯電容器和并聯電抗器。變電站集中補償的主要目的是補償主變的無功損耗，改善功率因數和電壓水平。

2.2 .2配變低壓集中補償

配變低壓集中補償是目前中壓配電網普遍采用的補償方式，在配變380V側進行集中補償，補償裝置主要采用并聯電容器。低壓集中補償的目的是補償10kv線路和配變的無功損耗，實現無功的就地平衡，提高配變功率因數，對配網降損也有一定作用。

2.2 .3線路桿上補償

線路桿上補償是指在線路桿塔上安裝電容器實現無功補償，主要補償線路無功損耗和公用配變的空載勵磁損耗部分。桿上補償多采用長期固定補償，對負荷的適應能力較差；且維護工作量大、受安裝環境和空間等客觀條件限制。

2.2 .4用戶終端分散補償

用戶終端分散補償是針對用戶自然功率因數偏低進行的補償?？梢愿鶕脩粼O備的無功功率需求控制投切，不會倒送無功，安裝和配置方便靈活，一般用于專用配變供的工業負荷用戶。

3 無功補償配置優化原則

在主變進線首端功率因數和用戶功率因數確定時，需要補償的無功可以看作是一定的，差別只是在補償位置的問題，而不是量的問題。無功補償配置需要遵循一定的原則

3.1 設定裝設無功補償設備配變的最小容量

只有配變容量比較大、配變供電量比較大時，裝設無功補償裝置才能有降損空間。相反，配變容量很小、供電量也小、有功損耗也非常小時，即使裝設了無功補償裝置，其降化的無功網損也會非常小，不足以抵消無功補償裝置的固定成本，投資無法回收。

3.2 無功就地平衡、分級協調

無功補償配置應從整體上考慮無功補償裝置配置的協調關系，主要考慮各電壓等級變電站、10Kv及以下配電網、用戶側等。通過對我國三個地區電網無功配置情況的調查顯示，這三個地區容性無功補償度均較高，功率因數分別為0.84、0.89和0.91，主要由于各個地方不容性無功配置水平差異較大，導致功率因數差異較大。低壓網無功就地平衡，能夠避免中壓網甚至高壓網為低壓無功負荷提供無功補償，避免大量跨越電壓等級流動，導致網損增加。

3.3 劃分好無功管轄“地界”

無功補償應堅持就地平衡、分級協調的原則?！熬偷亍笔紫纫獎澐帧暗亟纭?。一旦確定了無功補償的“地界”，就確定了無功補償的位置和每個位置上無功補償設備的管轄范圍，這樣，才能做到分級管理、各司其職。低壓網的“地界”比較好理解，是指配變臺區的低壓部分，補償位置在配變低壓側；中壓網的“地界”的范圍有大有小，如10kv母線及以下饋線、單條饋線或饋線中的某一段。如果"地界"確定在10kv母線及下饋線，無功補償就集中在變電站10kv母線側，否則，在中壓饋線上還應該加裝線路無功補償。

3.4 加強變電系統的安全管理

要想使變電系統平穩、高效的運行，就要加強對變電系統的安全管理。首先，要對變電站實際運轉情況有所了解，制定的安全管理制度要具有科學性、實用性，使安全管理制度的內容落實到工作中的每個環節中去，使變電站工作的開展有制度可依。

4 結束語

綜上所述，隨著科學和網絡技術的不斷發展，保障電力系統的穩定顯得尤為重要，影響著國家的發展和人民的安全。變電站無功補償容量的配置，維護變電站的運行水平，有效降低運行時的損耗，保障變電站供配電的有效性和穩定性。無功優化是實現電力系統安全、經濟運行的重要途徑。無功功率補償把工業用電和人們生活用電帶入新時代。

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