配電網無功電壓現狀及降損措施分析

黃一騰

（云南電網有限責任公司迪慶供電局，云南 香格里拉 674400）

配電網是電力系統與電力用戶之間的重要樞紐，其存在的目的是為用戶提供可靠的電力資源，保障社會電力設備有效運行。無功功率在配電網中流動，會對電網內部功率造成損耗，還會影響電壓穩定性，對電網運行造成影響。因此，對于無功功率問題，需要對配電網進行無功補償措施，達到穩定電壓，防止降損的情況出現，保證供電質量的可靠性。

1 無功電壓的基本現況介紹

電力傳送過程中，會出現線損情況，也是傳送階段常見的現象，但是，線損容易導致電壓出現損耗。在電力傳輸中有效控制無功電壓，可以保證現代電網的運行效率，保障電網的可靠性。多數電力企業選擇的無功補償模式都是基于變電站產生的補償方法，因為功率能達到35kV，所以出現線損的概率比較低。但是，對于10kV的與更小的配電系統來說，其本身擁有的無功補償容量比較小，使得線路的功率無法達到相關管理的規定要求，因此，造成線路電損情況出現。尤其在用電高峰期的時間段，線路無法提供穩定的電力，電力質量非常差，造成電力企業的損失。對此，需要針對無功電壓進行有效管理，提升電路的功率，實現電網降損的目的。電力系統中，無功和有功功率并無差別，都會在電網運行過程中導致線路出現耗損情況，通常使用cosφ表示功率因素，當功率因素等于7時，無功、有功功率的情況大致相同，此時，電網出現的耗損，有一半的原因是電網無功功率造成的。無功功率會在電路內產生負荷電流，對電線、變壓設備等造成損耗。如此，用電高峰期產生負荷，負載損耗大于電力設備鐵損，對于電網有利；反之，會使得鐵損情況超出正常的負載，對電壓造成損害，影響電力質量，需要對電壓進行調整。

2 無功電壓控制不當的主要原因

2.1 管理者服務散漫

電力企業中管理者對于電力系統出現的無功電壓現象絲毫不在意，沒有及時采取有效措施解決，對于電力部門配置的電力設備也嚴重不足。沒有為電力部門配備無功表，使得電力人員無法實時掌握電路無供電量情況，無法科學地對功率因素進行記錄和評估。另外，盡管個別電力部門在管理區域配置了無功表，但是，因為電力人員抄表業務質量不佳，也使得無供電量得不到定期檢測，導致開展無功補充時，缺少電量的基礎數據，造成補償容量不科學。

2.2 無功補償容量較小

多數供電企業因為企業資本問題，使得一部分10kV功率下的配電系統無功補償較小，可以實現無功補償的電路數量極少，可以有效獲得無功補償的設備數量數，整個地區涉及的供電設備至少有上千臺。因此，無功補償對于線損的處理方式起不到太大的作用，無法進行良好的分區、分壓，無功補償指的是靜態補償，動態補償幾乎沒有出現過。

2.3 電量增加預測不全面

電能需求隨著電網不斷發展也在迅速提升，無功、有功電量也在持續性上升。在電網運行過程中，沒有做好電量增加的預測任務，或者對于無功現象未能提前預防，會對電路功率因素造成影響。從國家現有的規定中，落實好功率因素，或者科學研究無功補償方案，提升功率因素。

2.4 管理疏漏

對于電路出現線損情況，多數客戶為了節約電力開銷，采用多臺小型電力設備。這樣不但無法緩解線損現象，還會限制降損措施工作開展。另外，在具體工作開展過程中，無法針對功率因素有效落實獎懲機制，個別客戶為了達到個人目的，又不了解無功控制的作用，盲目操作影響無功管理工作開展。

3 配電網降損措施

電力系統內無功電壓如果得到有效控制，對電力企業運行穩定性以及降低電路無功損耗有著重要的作用。有效的降損措施，需要電力部門員工共同努力，做好設備更新與管理。

3.1 幫助客戶提高功率因素

加大線路功率，能夠有效緩解電網傳輸電力導致的線損情況，為客戶提供高質量的電力，獲得降損效果。通常使用的措施有優化天然功率因素，降低電力設備的無用功率；或者采用無功補償方式，增加使用無功電力的電力設備，實現無功補充的實際需求。

3.2 新添客戶配變的科學無功補償

基于各項供電標準，要想實現無功補充需要均衡的開展。對于少部分功率無法滿足規定標準的用戶，電力企業應該拒絕為其提供省電口。對于新增的變壓器無論其規格大小，都需要按照無功補償規定對其進行合理規劃，在規劃時嚴格按照要求對其補償情況進行驗收，保證客戶無功功率均衡。另外，對于新用戶，需要加強無功表的控制工作。對沒有設置無功表的老用戶，要為其及時添置無功表，設置功率因素考評機制，積極鼓勵用戶參與。提升無功補償的功率，新用戶在設置好無功表后，需要使用科學的考核措施保證設備運行的有效性，便于電力企業工作開展。

（1）無功補償原理。電力系統中，電流通常在感性元件與容性元件中間工作，兩種元件之間的電流方向差距數值相差180°，兩者各占據一半，其中感性元件呈現的是滯后90°；容性元件則是超前狀態。

因此，在電網中需要按照規定的比例對兩者進行合理配置，這樣雙方的電流才能相互抵消，能量基于負載間實現相互交換，實現無功補償的目的。容性與感性負荷裝置是根據線路不同使用串并聯的方式與電力系統進行間接的，其中容性負載和感性負載產生的無功功率分別是經由對方的補償裝置為其提供。配電網中的負載大多是感性元件，對此無功補償就需要容性元件來實現。盡管電力系統設備可以輸出無功功率，但是，輸出的功率數額有一定限制，并且過長的傳輸距離，對于成本也是一項很棘手的問題。因此，無功功率缺失的額需要在配電網中去實現補償。

（2）無功補償方式。無功補償的主要是通過變電站實現各種補償方式，變電站基于10kV線路，為其配置進行無功補償裝置。其中集中補償基于上級進行，對于下級配電無法進行有效補償。這時，需要使用低壓集中補償，在用戶負荷出現波動的情況下進行跟蹤補償，減少電網損耗，但是，其補償額往往不夠精確，無法準確掌握補償量。桿上線路補償是基于架空線路的裝置，操作簡單，也便于維護，但是，會受到外界環境因素影響，為了避免出現過度補償或者輕載現象，通常不設置分組。用戶終端分散補償是一種就近補償的裝置，通常設置在電動機或者其他電力設備邊上，比較適合中小型設備，產生的補償點呈現分散狀態，無法實現集中管理，并且非常容易受到負荷影響，整體補償效率較低。

3.3 無功電壓目標控制、考核激勵體系

（1）為了控制無功電壓，需要針對電力管理建立完善的無功電壓管理制度。組建小組進行管理，小組人員都需要承擔無功電壓控制的任務，將無功電壓控制當成重點工作進行。

（2）控制好每個供電站的無功電壓情況，與配電、售電等業務進行有效銜接，將運營指標當成控制的依據，對各種指標定期進行考核。

（3）制定電力部門的獎勵機制，將無功電壓工作的職責細化到個人，根據控制成果對個人給予對應的獎勵，激勵電力工作人員更加投入地參與無功電壓控制工作中。

3.4 采取有載調壓設施

就目前來看，電壓調壓設備通常是無壓運轉狀態，這樣會在用電高峰期出現各種問題?，F在比較常見的設備是載調壓裝備，有效保障線路功率均衡。即便對不同負荷，也可以通過調壓裝置進行調節，保障電力系統有效運行。在具體應用階段，會根據高峰期與低谷期進行特別調節，獲得顯著的管理效果，有效降低電網損耗現象發生。

3.5 完善線路安裝

在安裝線路時，明確好線路走勢，避免出現迂回等不良安裝模式出現，減少供電半徑。選擇具有變壓設備的分接頭進行安裝，在負荷固定的情況下，損耗負荷隨電壓增長和下降。因此，為了實現降損，簡化電力系統接線情況，降低電壓等級重疊現象，提高降損措施的質量。

4 結語

綜上所述，電網運行期間嚴格控制無功現象，能夠有效提升電網運行效率，對于電力企業經營具有顯著效果。無功電壓增多也會導致電網損失，影響客戶體驗，需要電力企業采取有效措施進行控制。無功補償作為控制無功電壓的有效方法，可以幫助減少降損情況出現，提升電網供電質量。經過無功補償改善后的網損率也呈現下降的趨勢，做好無功補償工作，能有效降低無功電壓出現，保障電網的運行效率。