试析配电网采用柱上无功补偿方式有效提高配电网技术

试析配电网采用柱上无功补偿方式有效提高配电网技术

邵梅魏威吕春华

（国网山东省电力公司巨野县供电公司274900）

摘要：在配电网运行过程中，通过无功补偿能够有效地改善电能质量，对于整个电网的经济性运行有着积极的意义。对于6KV、10KV等配电线路，通过装设柱上无功补偿装置，能够根据运行线路实际情况进行自动投切，具有安装简便、自动化程度高等多个优点。

关键字：配电网；柱上无功补偿；改善电压质量

前言

随着用户对电能质量要求及供电企业运行经济性要求的提高，通过在配电网中应用无功补偿技术成为一项行之有效的措施，对电网进行无功补偿具有维持运行电压稳定、降低线路损耗、提高供电安全性等多个优点。对于6KV、10KV配电网，其在配电网中占有的比重最大，如何合理的进行无功补偿是供电企业需要认真考虑的问题，在下面这篇文章里，我们以柱上无功补偿方式为切入点，对其特点及功能的实现进行细致的探讨分析。

一.柱上无功补偿装置

柱上无功补偿装置是属于就地无功补偿装置的一种，一般是由绝缘子、高压熔断器、自动投切负荷开关及电容器、钢结构框架等组成的成套设备，它具有体积小、便于安装、占地小及自动化程度高等诸多优点。目前主要是应用在6kV及10kV配电线路上，可以根据供电的峰谷时段、电压高低、功率因数进行自动的投切，能够实时的改善配电网供电电压质量、提高功率因素、降低线损。

二.自动控制原理

通过对图1的分析我们可以了解到，无功补偿装置中的跌落式熔断器主要是起到过电流保护和隔离的作用，能够保护电容器免受过电流的损坏，同时还可以配合负荷开关开断大的短路电流，为整套装置的安装提供的很大的选择余地。装置中的负荷开关KM是利用控制器来实现分合闸操作，控制器通过电流互感器TA、电压互感器TV对配电线路进行实时监测，可通过对运行电压及线路功率因数是否满足操作策略来发出分合闸信号。

根据电压进行装置投切时，当处于用电负荷低谷时段时，线路电压会升高，当达到额定值的1.1倍时，控制器发出分闸信号，负荷开关KM延时断开，将电容器组退出运行；当用电负荷处于高峰时段时，线路电压降低，当电压达到额定值的0.95时，控制器发出合闸信号，负荷开关KM延时合入，将补偿电容器投入运行，当线路电压下降到额定值的0.6倍时，控制器发出分闸信号，负荷开关立即退出运行。当根据功率因数进行装置投切时，在功率因数低于设定值时发出合闸信号投入电容器，在功率因数高于设定值时发出分闸信号退出电容器。[1]

为了使无功补偿装置能够灵活恰当的对线路无功进行调整，应结合电压及线路无功制定合理的控制策略。下图2为控制策略示意图：

在图中，根据电压及无功的上下限将整个平面划分为七个区域，图中Uc为电容器投切时的电压变化量。当实时采集的运行数据在0、2、5区域内时，控制器不发出信号；当处于1、6区域内时，控制器发出切除信号；当处于4区域时控制器发出投入信号。当处于3区域时，电压合格，无功越上限，此时应综合考虑功率因数，如功率因数小于下限，则投入电容器，否则不动作，这是为了避免在负荷峰段运行时，装置频繁投切。

三.使用过程中需要注意的问题

通过前面的分析，我们对于柱上自动无功补偿装置的运行原理及特点有了一个全面的了解，在实际的运行过程中，为了保证运行安全及经济合理性，有些问题需要加以重视，如:

1.安装地点的选择

配电线路一般辐射面积大，线路长，在装设柱上无功自动补偿装置时，选择恰当的安装地点非常重要。无功补偿的目的主要是降损及调压，而就地补偿的效果最好，在进行无功补偿过程中对于布点有着两个原则，一是安装在电压过低的地方，二是安装在负荷集中的地方。在由主干线和分支线组成的放射型配电网中，电压过低的地方一般是集中在主干线及负荷重线路长分支线的尾端。在选择安装地点时，可以选择在负荷较重的分支线路前端，也可以在主干线上装设两三套装置，在具体的安装过程中，应根据工程的实际建设和运行情况进行综合考虑。

2.补偿容量的确定

在配电网无功补偿过程中，应坚持分散为主、就地平衡的原则，这就要求在安装时应对补偿装置的容量进行合理选择，如果单台装置的补偿容量太小，会导致整个配电网中补偿装置数量的增加，进而浪费投资，增大工程量；如果容量选择的过大，虽然整个配电网中补偿装置的数量很少，但是设备运行灵活性及无功补偿的准确度会下降，甚至造成局部的过补偿、增大线损。通过大量的实践及试验论证，针对目前配电网的运行特点及负荷情况，单台柱上无功补偿装置电容器容量一般是选择150到600kvar，利用两台电容器分成两组等容量或不等容量进行投切最为合适。[2]

结束语

通过在配电网装设柱上无功自动补偿装置，能够很好的改善配电网线路电压，同时还具有投资小，见效快等多项优点，通过对控制策略的优化，能够使装置根据实际运行情况进行及时恰当的自动投切，对于改善电网运行质量有着积极的意义。

参考文献

[1]张俊成.基于柱上线路无功自动补偿装置的长距离配网线路电压改善分析[J].《机电信息》,2015,(18):34

[2]邵宗岐.10kV线路柱上式无功补偿装置故障分析与改进措施[J].《电力电容器与无功补偿》,2012,(03):12