10kV配電網無功補償方式分析與研究

黃國兵

（國網莆田供電公司，福建 莆田 351100）

目前，10kV配電網在我國的電力配送中占據主導地位，為人們的正常生活提供保障。但是，在配電的過程中存在疏漏，出現電壓不穩或無法持續供電的現象。在運行中存在無功的情況，激化電力系統中各運行結構之間的矛盾。我們應該優化現有的10kV配電網結構，對其進行補償處理。

1 10kV配電網無功補償的方式

1．1 變電站集中補償

為了消除無功平衡的問題，電力企業可以采用變電站集中補償的方式。這種方法是以科學技術為指導，在網路中進行整改搭建新的線路。一般情況下，變電站集中補償的方式主要是在10kV配電網的母線上安裝電容器的方式進行集中的補償。這個補償裝置是由可以滿足集中補償需求的并聯電器、同步調相機、補償器等。它們為補償工作提供根本支持，是補償裝置中的重要零件。要根據裝置的需求，配置精良的零件與配件，提高補償的效果。但是，變電站集中補償的方式還存在一定的弊端。因為用電需求量的不斷提高、節能環保意識的不斷提升、變電站改造和補償裝置的使用效果不斷下降，導致原有的補償方式無法適用于所有的變電站。設備的研發投入下降，運行中存在很多疏漏，無法實現預期的目標。同時，這種方法無法有效的解決電量的損耗問題，只能改良電網的功率。

1．2 低壓集中補償

低壓集中補償是以電壓開關作為紐帶把低壓電容器連接到配電變壓器低壓母線上。無功補償投切裝置起到調節的作用，根據不同的用電需求，進行適當的控制。這種方法有一定的弊端，對電容器的調節具有整體性，無法分批地進行調整。低壓集中補償可以有效地彌補電量的損耗，保證電網的電壓值處于穩定的狀態。它可以優化原有電路中的配變的功率因數，使損耗處于平衡的狀態。低壓集中補償具有操作簡單、施工工程量小、后期維護方便、保障無功就地平衡，加強配變利用率，減輕對電線的損害的優點，在建設的過程中支出的金額較少，是目前最常見的補償方法。但是，只實際的工作中，應該結合配電網的實際情況進行控制，保障電壓水平處于穩定的狀態。

1．3 桿上補償

桿上補償的方法顧名思義就是把變容器加到室外的桿上或者搭建一個新的塔桿重新采取補償工作。這種方法可以有效地調整配電網的功率因數，有效地降低電量的損耗提高線路中的電壓。這種方法與其他的補償方法相比，操作性更高，可以發揮設備的補償性能。同時，還可以填補公用變壓器在運行中的疏漏，在操作的過程中，對周圍的影響較小不會占據過多的面積。在安裝的過程中，要確定好具體的補償位置與容量值，保障的安裝的效果，避免出現返工的現象，從根本上減少維護的支出成本，保障線路的有效運行。

1．4 用戶終端分散補償

這種補償方式與用戶的使用效果有直接的關系，它是在用戶的線路末端直接進行補償工作。用戶終端分散補償具有一定的現實意義，可以減少電量的損耗，保證電壓處于平衡的狀態。在進行無功補償時，應該配電變壓器的需求來確定具體的容量。但是，在實際的操作中有一定的問題，對設備的利用率不高。

2 10kV配電網無功補償的應用情況

2．1 無功補償的作用

無功補償就是以補償功率為出發點，通過提高電網的功率因數，減少對供電變壓器以及隊形線路的損耗，從而提升供電的效果，調節供電模式的方法。無功補償在電力系統中具有重要的作用，科學地配置補償設備，降低對電網的傷害，提高配電的效果。如果，沒有結合實際供電量進行合理配置，就會影響供電系統的有序運行，電壓無法保持在穩定狀態，無法滿足用戶的正常用電需求。它具有減少電能資源損耗的特點；優化電能的使用效果，合理的裝置可以提高電能的質量，更好地滿足居民的用電需求；激發供電設備的潛質，當有功的數值處于恒定時，那么無功的數值就會逐漸減少，隨之需要的配容量的數值也會逐漸地變少。當容量處于恒定時，功率的因數不斷上升，無功的功率逐漸減少，電網中配送的有功功率逐漸增多。在電路中安裝補償設備，優化功率的有效性。對線路中的功率進行補償，減少發動機法無功功率的概率；減少用戶的電費支出，提高電能的使用體驗。

2．2 運行的現狀

在無功補償的運行中存在一定的問題，即電容器的使用壽命過低，更換的頻率過高；電容器的外熔斷器在運行中經常會出現損壞的情況；在運行中，電容器得不到有效的使用。結合這三種問題，必須進行有效的解決，改善無功補償設備的運行效果，提升電容器的使用效率。所以，我們應該考慮電流的情況配置適宜的電壓等級，減少電壓等級的偏差，避免對電容器造成影響。減少涌流對熔斷器的影響，設置合理的投切順序，減少熔斷的可能性。

2．3 運行的技術要點

在10kV配電網進行無功補償的操作時，要把控好相關的技術要點，協調安裝位置、周圍設備、后期維護、成本支出和保護裝置之間的關系。在以用電的需求為出發點設置合理的變容器。第一，確認好需要補償的容量。在進行這項操作時，要把控好容量的數值，避免出現容量過多影響電容器進行散熱的情況。要根據操作的要求選擇適合的變電器，提高與線路的適配度。在設置具體的容量數值時，要以保障降低電路的損耗為前提，進行科學的設置。安裝變容器前，要對整個線路進行檢查，確認是否塵存在損壞的情況，考查電路的實際負荷情況，保障變電器發揮它的最大效用。第二，規范好安裝的位置。要以無功就地平衡原則為指導，可以減少無功電流。數據表明，在一條線路中，配置變電器的最佳位置在線路負荷的70%處。對安裝的位置進行合理的規劃，優化電路運行的效果與電能的質量。第三，選擇適宜的接線模式。要以設計圖紙為指導，每條線路最好只連接一臺電容器，減少故障發生的概率，減輕維修時的壓力。

為了保障使用的效果應該做好以下措施：第一，把泄露比距最小值控制在24mm/kV。第二，保證額定的電壓為105kV，最高的工作電壓為12kV。第三，應該單星型的連接方式，杜絕出現中性點接地的情況。第四，應該用銅編織線進行連接工作，在連接的兩端使用銅制的材料。第五，對電容器內的電壓進行迅速調節，確保其在6分鐘左右降低到45kV左右，11分鐘后完成放電工作。第六，要使用不銹鋼制作箱體。第七，采用相關機制對電容器進行保護。處于過流、過壓、欠壓、放電時電容器無法正常運轉。測量通過電流時，精度應該控制在5%左右。

2．4 補償的經濟效益

使用10kV配電網無功補償技術，應該充分考慮它所帶來的經濟效益。例如，以一條10kV的線路為例，它的總長度為28km，總容量為5600kV·A，出口電壓為11kV，線路的負荷在32%左右，功率的補償數值為0.92和0.98，線損的補償為6.17%和5.08%。通過統計可知，節約的線損在7.1kV左右。結合目前的電費可知，一年可以節約3萬多元的電能費用。采用10kV配電網無功補償技術，就有較大的經濟價值。

3 10kV配電網無功補償的優化措施

3．1 隨機補償

實施無功補償工作時，把變電器組內和發動機并聯起來的操作被稱為隨機補償。在運行的時候，要對控制裝置、電動機和外部的保護裝置一同實施投切，從而達到補償功率的效果。隨機補償具有支出成本較低的優勢，同時，實施補償操作時對周圍的影響較小，不會占據較大的空間，配置裝置時，不需要過于煩瑣的步驟，補償的穩定性較高，實行能力較強，利于維修人員的后期管理與把控。

3．2 跟蹤補償

跟蹤補償是充分借鑒投切裝置的優勢，把低壓電容腦組和配電變壓進行連接，從而達到無功補償的目的。跟蹤補償具有強的跟蹤能力，它可以很好地監控電壓情況，可以直接地進行補償工作，效果較為突出。但是，它與隨機補償相比，需要使用更多的設備與器械，加大補償的成本支出，增多安裝的環節，提高安裝的困難性。

4 結語

綜上所述，企業應該加強對10kV配電網無功補償管理的重視度。它在運行中的無功電能損耗情況影響我國電力企業的正常運行，降低實際的經濟收益。在改進中，要著重分析出現無功現象的原因，結合10kV配電網運行的情況分析出最佳的補償方案，明確線路補償的位置與容量。