10千伏及以下配網(wǎng)電容無功補償及節(jié)能分析

姜殿佳

摘要：目前，隨著我國電力工程領域逐漸發(fā)展并取得了巨大的進步。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡中的每個部分、鏈路和設備都會消耗大量的無功功率。由此可見就連10kV以下的配電網(wǎng)也會消耗大量功率。這個階段的配電網(wǎng)工程位于我國電力網(wǎng)絡的最底層。所以相關電力企業(yè)必須采取恰當?shù)姆绞絹碛行Ч?jié)約能源的消耗，從而提高配電電壓的質(zhì)量和穩(wěn)定性，這就要求供電企業(yè)采用相對應的方法和解決途徑，從而能夠提高低電壓設施的無功功率補償效率，增加電氣設備的耗電量和利用率，提高功率因數(shù)，確定在低壓下相應的補償能力，哪些能夠最大程度降低能量的消耗和電能產(chǎn)生的資金成本。

關鍵詞：10千伏及以下;配網(wǎng)電容;無功補償;節(jié)能分析

引言

隨著我國企業(yè)當前中國社會主義經(jīng)濟快速發(fā)展速度的不斷提高，人民生活質(zhì)量水平的不斷提高，全社會電力工業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，用電設備的利用率顯著提高。一方面，極大地方便了國民生產(chǎn)生活的需要，提高了生活質(zhì)量。另一方面，大量的無功功率形成線損，隨著網(wǎng)損的迅速增加，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡變得越來越復雜，極大程度地減少了電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟效益。為了進一步節(jié)約越來越多的稀少電能，能夠最大化地緩解供電緊張的局面，眾多供電企業(yè)就這一問題進行了許多具有針對性的方法。

1.對10kV及以下配網(wǎng)進行無功補償?shù)囊饬x

在配電管理系統(tǒng)中，無功功率主要是可以通過對電能及磁能進行有效補充和轉(zhuǎn)換所引起的能源損失，從而能夠?qū)崿F(xiàn)了整個社會系統(tǒng)的安全工作穩(wěn)定。雖然它與有功功率有所不同，但是它會為能源產(chǎn)生消耗能源，配電系統(tǒng)中的各種用電裝置在電場能和磁場能轉(zhuǎn)換的過程中都會因為電壓下降而對電能造成損耗。在我國電力系統(tǒng)的實際工作和運行中，不僅系統(tǒng)的各個網(wǎng)絡部分和元件都會對其產(chǎn)生一定的無功功率和消耗，電力網(wǎng)系統(tǒng)的相關運行電器（比如、電機的終端、冰箱、制冷器等）也會受到影響產(chǎn)生一定的無功和消耗。所以，采用一個合適的補償研究方法對整個配電網(wǎng)進行無功補償，可以通過最大程度地降低配電網(wǎng)絡系統(tǒng)中因為輸電無功引起的能量損失，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.10千伏以及以下的配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中帶來的問題

通過對我國當前電網(wǎng)和社會進步的分析，10kV及其以下的配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)的待解決方面包含了以下幾點：一是隨著當前我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們在日常生活的需求上對電能的依靠率大大提高了，并且配電網(wǎng)與電力的使用用戶之間緊密相連，導致10kV及以下配電網(wǎng)負荷增長速度更快、更大。同時， 供電公司也不能完全規(guī)劃 10kv 及以下的配電網(wǎng)補償裝置。其次， 10kv 及以下各種配電網(wǎng)的補償運行方式主要是在附近比較集中的一些變電站上，如果沒有安裝一個小容量的電容器，很可能就會造成一些無功通過補償。另外， 10kv 配電線路由于運行的距離比較長，造成 10kv 及以下的配電網(wǎng)線損極為嚴重。

3 10kV配電網(wǎng)補償

配電網(wǎng)的操作人員應該根據(jù)當前的電力情況，制定有效的配電網(wǎng)無功補償方案，確保相關信息系統(tǒng)與運維相結(jié)合，解決配電網(wǎng)無功補償問題。其中，所有變壓器均需補償380V側(cè)低壓;一些經(jīng)濟補償管理模式：額定功率100kVA以上變壓器低壓補償分析;在此基礎上，不斷增加10kV極位補償。通過電力網(wǎng)需求將其分為以下幾種補償途徑，以此能夠保證補償結(jié)構符合現(xiàn)代社會科技化改造中體現(xiàn)出對智能化要求越來越高的具體要求，從而大力提升電力行業(yè)的發(fā)展速度和運營階段的管理水平，達到電力網(wǎng)絡整體運營的最佳效果。

（1）（1）在實際經(jīng)濟運行管理過程中，進行負荷運行處理的技術人員只需集中確定電網(wǎng)操作系統(tǒng)完全正確。并且使用并聯(lián)形式的電容器來提高了無功功率的電力補償效率。在此基礎上，可以通過有效合理利用無功率的分組方式進行運行補償策略，在源頭上減少10kV線路無功負荷循環(huán)的實際經(jīng)濟運行的時間、長度以及電壓參數(shù)構造，在一定的影響程度上大大降低對線路的損壞程度，保證線路信息安全，同時工作電壓也能夠通過得到一個有效升級。

（2）變電站集中補償方式

變電站按變壓器容量的30%配置電容器組。最大的問題是輸入時很容易出現(xiàn)過補償。如果發(fā)生過補償，將對電壓質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

在這類彌補模式中，主要的補償設施有并聯(lián)電容器、同步電容器、動靜補償器等，主要目標就是為了能夠加大配電網(wǎng)的功率因數(shù)而達到補償?shù)哪繕恕２捎眉醒a償?shù)姆绞酵ǔ０蜒a償設備裝置直接接入 1kv 變電所 10kv 母線上。這樣的設計雖然可以有效地降低配電網(wǎng)無功補償系統(tǒng)管理的困難、及其維修的簡單化，但很難使配電網(wǎng)降損具有有效的保障作用，其經(jīng)濟性能也可以受到某些因素的影響。因此，這類補償系統(tǒng)技術非常罕見。

4低壓配網(wǎng)無功補償優(yōu)化模式與最佳配置

4.1優(yōu)化模式

通過對不同配電網(wǎng)補償方式的分析和綜合比較，低壓配電網(wǎng)無功補償宜選擇2i3規(guī)則，實現(xiàn)補償方式的發(fā)展和優(yōu)化。具體來說，選擇一條電力線路，保證其處于無功負荷狀態(tài)，并將其分成三等份，則其中2/3處最適合配置無功補償裝置。

4.2最優(yōu)配置

優(yōu)化配置的前提是科學合理地確定無功補償裝置的位置，正確選擇補償容量。可以從以下幾個方面把握實際情況：

一是按2/3原則優(yōu)化無功補償設備配置，使其取代正線無功負荷的2/3。第二，科學識別不同線路的無功負荷分布，將一條分叉干線變?yōu)閮蓷l分叉干線。第三，對通過該變換得到的兩條非分岔主線進行優(yōu)化配置。

目前，由于通過低電壓配電中用無功功率進行電壓補償這一方法獲得的電壓補償時常不足，這就極其容易給變電站系統(tǒng)帶來許多負面影響，比如無功率消耗、線損、電能供應的服務水平降低等，必須時刻關注這些負面影響，加強電網(wǎng)的設計和線路規(guī)劃等，采用符合合理的無功補償?shù)姆绞剑瑥亩_到配電網(wǎng)的優(yōu)化目標，同時也保證了配電網(wǎng)的安全、有效運行，也達到了節(jié)能環(huán)保的效果。

結(jié)束語

10kv及其以下配電網(wǎng)是電網(wǎng)中起電壓水平作用的配電網(wǎng)。10kV及其以下的低壓配電網(wǎng)在一般情況下主要是由配電線路、配電開關設備、柱變、配電箱等構成。配電網(wǎng)的無功補償這種方法是電網(wǎng)系統(tǒng)里不可或缺的一部分。相關技術人員必須根據(jù)配電網(wǎng)的實際情況選擇無功補償方案。以確保電力系統(tǒng)足夠可靠，保證在進行補償后不會對人們的日常生活登方面造成負面影響，也不會在電壓方面帶來經(jīng)濟上的負擔。

參考文獻

[1]車學明.淺談10kV及以下配網(wǎng)電容無功補償與節(jié)能分析[J].裝備維修技術，2020（02）：156.