對10kV配電網無功補償技術的應用和要點分析

陳小慶

（身份證號：1321291974****2816）

一、10kV配電網運行的實際

10kV 配電網廣泛覆蓋城市小區、城鄉接合部和廣大農村地區，隨著經濟和生活發展速度的加快，10kV 配電網在運營中產生了諸多矛盾，例如：供電能力和用戶需要之間、電網規模與電網實際負載之間、負荷中心與配送中心之間，都存在著嚴重的矛盾，如果不加以解決不但不利于電力事業的進步，還會降低區域的核心競爭力，喪失可持續發展的能力。

二、10kV配電網損失量較大的原因

10kV 配電網在實際運行中存在著功率因數低、無功損耗過多、電壓質量差、線路損耗大、供電半徑不合理、補償設備少、電網容量不足等現象，這些會導致 10kV 配電網出現線路或設備上較大的電力損失，造成生產和生活的種種不便，并容易形成電力計量問題，如果處理不好，將會造成電力企業與用戶、電力企業與社會間嚴重的對立。

三、10kV配電網無功補償技術

（一）無功補償的實質

無功補償是利用電能分布和電氣設備用電的特點，采用無功平衡和補償的技術措施，提升配電網電能的質量，在確保配電網供電穩定性的同時，降低配電網線路的損耗，系統性地促進配電網穩定運行。

（二）無功補償的意義

無功補償技術可以提高 10kV 配電網的有功功率因數，可以有效降低 10kV 配電網的線損；可以降低 10kV 配電網的設計容量，達到降低電力企業成本的目的。

四、10kV配電網應用無功補償技術的要點

10kV 配電網應用無功補償技術時應該注意設備空間、安裝環境、維護工作量、控制成本以及保護裝置的配置等客觀環境的影響。所以，一定要結合工程的實際需求來對其進行合理的設置，在 10kV 配電網無功補償裝置安裝過程中要注意以下幾點：

（一）10kV 配電網無功補償容量的確定。在對配網線路無功補償時，一定要對其容量進行嚴格控制，要防止過多、過密的無功補償電容器帶來的散熱影響和安全隱患，對于 10kV 及以下的配電網最好采用設計要求和強制規范的電容器組。在對配電線路上的無功補償裝置的容量進行設置時，一定要以最大程度地降低線損為設置原則。一般情況下，無功補償裝置的容量最好為線路平均無功負荷的 2/3，因此，在安裝無功補償裝置時，一定要對待裝線路的實際負荷情況進行全面的調查、分析，以此確定無功補償裝置的容量范圍。

（二）定補償裝置的安裝位置。

在選擇無功補償裝置的安裝位置時，一定要遵循無功就地平衡的原則，且在安裝的過程中，一定要盡量減少配網主線上的無功電流。大量的實踐及研究表明，每條配網線路上最好只安裝 1 臺無功補償裝置，其最佳的位置在負荷的 2/3 處。通過對電容器的最佳安裝位置以及無功補償的容量這兩方面的內容進行科學合理的規劃，就能改善電網運行過程中的線路損耗及電壓質量，使其滿足經濟社會建設過程中對電力的需求。

五、10kV配電網無功補償裝置的安裝和接線

10kV 配電網無功補償裝置安裝技術要點是：（一）必須要保證接入智能控制器的電壓、電流的相位正確，才能確保投退電容器指令正確。因為，在安裝過程中易發生電流互感器反相、電壓電流錯位的情況，因此，裝置安裝完成，初次投入運行時，必須實測輸入智能控制器的電壓、電流的相序和相位；（二）電流互感器必須監測配電變壓器的總電流，即電流互感器必須裝在并聯電容器之前的總路上，這樣智能控制器才能感知投退電容器后的電流相位變化；（三）保證分補電容器與應補的單相負荷相對應，即哪一相功率因數低則應投入對應相的分補電容器。10kV 配電網無功補償裝置測量點的接線，主要是補償裝置的電容器組和電流的引入點，特別是電流的引入點，在實際接線中往往被忽視。電容器組的引入點，指電容器組的進線在被補償系統中的"T"接點；電流的引入點，指補償裝置用的電流互感器在被補償系統中的安裝點。正確的方法是，以負荷的供電電源為參考點，電流互感器的安裝點必須在電容器組的總進線"T"接點電源之間，即電流互感器測量的電流必須包含流過電容器組的電流，否則，在電容器分組投、切狀態中，無功補償裝置測量顯示的有功、無功功率和 cosm 值都不會變化，造成無功補償裝置投、切效果無法判斷。這個問題不引起重視，必然在安裝過程中造成隱患和返工。

六、10kV配電網無功補償裝置的效益分析

在配電網的運行中，功率因數越高，則電網中的視在功率用來供給用戶的有功功率越大，線路的無功功率損耗越小，電網的輸電損耗便越小。適當利用 10kV 配電網無功補償裝置提高配電網及用戶的功率因數，不但可以充分提高供電設備效率，減少線路損失，改善電壓質量，而且可以提高用戶用電設備的工作效率，并為用戶節約電能。例如某條 10kV供電線路，有功負荷為 3000kW，線路長 4.5km，導線型號為 LGJ.95（電阻率取 0.33D/km）。在沒有加裝無功補償裝置時的功率因數為 0.8。可以計算出：線路電流為 216.5A，線路電阻消耗功率為 185kW，線損率為5.83%，線路壓降為 0.495kV，即母線出線電壓需為 10.495kV 才能保證負荷端電壓為 10kV。在加裝無功補償裝置設備將功率因數提高到 0.95后，可以計算出：線路電流為 182.3A，線路電阻消耗功率 131kW，線損率為 4.20%，線路壓降為 0.417kV。由此典型 10kV 線路可以看出，負荷功率因數由 0.8 提高至 0.95，其線損率可降低 1.63%。對于'個年售電量10 億kW/h 的縣級供電企業而言，1.6%的線損率，按均價 0.5元／（kW?h）計算，就是 800 萬元的經濟效益。因此，10kV 配電網無功補償裝置的經濟效益是顯而易見的。

總結：

10kV 配電網無功補償是一項建設性的技術措施，對電網安全、優質、經濟運行有及其重要作用。