10kV配电无功补偿装置

10kV配电无功补偿装置

黄文娟

（国网河南省电力公司漯河供电公司河南省漯河市462000）

摘要：10kV配电线路是配网系统中供电距离较长、无功损耗较大的单元，在运行过程中面临着较多问题。本文结合多年实际经验对无功自动补偿装置在10kV配电中的设计与安装、维护方式以及经济效益进行分析论述，仅供同仁参考。

关键词：10kV配电线路；设计；应用；效益分析

前言

10kV配电线路无功损耗较大、末端电压质量较差等特性在配网中普遍存在，在运行过程中极易导致无功功率欠补、过补等问题出现，进而导致配网系统的稳定性及安全性受到不良影响。为解决上述问题，无功自动补偿装置逐渐在10kV配电线路中得到了较为广泛的应用，为配电网电压质量的提升带来了新的契机。这是由于无功自动补偿装置具有补偿效率较高、回收较快的应用优势，在10kV配电线路中具有较高应用价值。

一、10kV配电线路无功自动补偿装置的设计

1.1确定补偿点容量

进行无功自动补偿装置设计时，对补偿点与补偿容量进行确定，可有效促进运行约束条件得到进一步满足，由此实现负荷电压、补偿容量的进一步优化。通常情况下，有功电流的产生与无功电流的产生可组成总的有功损耗，将补偿电容器安装于线路上后，无功电流可得以减小，与此同时，有功损耗也将随之得以减小。进行补偿点计算时，除电源节点外的每个节点均以最佳容量进行补偿，并以由大到小的顺序对降低的有功线损进行排列，由此得出候选补偿节点。将候选补偿节点算出后，即可进行补偿节点与补偿容量的推算。其中，进行补偿点选择时，需将其控制在节点处，但这些节点并非一定属于最佳补偿点，此时便可适当利用以非节点为基础的补偿算法进行计算。研究表明，以上述非节点补偿方式确定补偿点与补偿容量，对于电压水平的提高及线损的降低具有重要的促进意义。

1.2确定位置

进行无功补偿装置位置确定时，应促使主干线上的无功电流可得到最大限度降低。据悉，进行某一路线的无功补偿装置安装时，通常应于线路负荷的三分之二处进行安装。而要实现电压质量的改善与线路损耗的降低，便应对无功补偿容量进行合理配置，并对电容器的最佳装设点进行选择。通常情况下，线路降损效果与电容器安装组数成正比关系，但在安装组数过多的情况下，也将导致设备成本、维护成本的上升。因此，通常情况下，对于负荷较为均匀的线路而言，应将电容器组数控制在2组以内为宜。另外，进行杆上无功优化补偿时，应以实际工程要求为基准，对补偿位置进行确定。

二、10kV配电线路无功自动补偿装置的安装

2.1安装位置

10kV配电线路无功自动补偿装置在安装过程中首先应注意安装位置的选择，在安装过程中，若10kV配电线路的负荷主要集中于末端部分，则应采取用户就地补偿措施；当用户无法对低压电力电容器进行科学设置与管理的情况下，应在10kV配电线路的末端部分安装高压电力电容器，安装数量一般为1组或2组。从具体的安装定位来看，无功自动补偿装置的安装位置应设为配电线路的1/4部位或者2/3部位，以保证其安装的安全性与有效性。另外在避免负荷集中区域的基础上，为了尽可能简化安装流程，通常将安装位置设于上述两个具体部位附近，同时也可安装于线路的负荷集中部位前方。总而言之，只有根据配电线路的实际分布与使用情况合理选择无功自动补偿装置的安装位置，才能为其正常、有效运行提供稳固保障。

2.2安装过程

无功补偿装置在10kV配电线路中的安装过程具有其固有的特殊性。因此，必须对无功补偿装置的安装过程进行全方位的严密把控，避免出现安装漏洞。在安装过程中，首先应对线路的电压控制目的进行全面调查分析，并在此基础上确认电流流径位置，为电容器的参数奠定合理基础。其次，对安装施工人员进行包括无功补偿装置的专业安装技能测试、施工技艺测试等，对容易出现的漏洞，如电压错位、电流错位、互感器损坏等情况进行严格把控，以保证设备的安装质量。可见，只有充分保障安装过程的科学性与合理性，才能为电流运行提供稳定、安全、高效的技术保证。

三、10kV配电线路无功自动补偿装置的管理维护

首先，10kV无功补偿装置应定期巡视维护，建议巡视周期为一个月。由于10kV无功补偿装置大都装于户外，灰尘较重，巡视时应停用装置，进行除尘。其次，要定期采集数据并进行运行分析，建议执行周期为一季度或根据负荷变化调整。低压无功补偿装置一项很重要的功能就是能保存运行数据资料，生成各种报表。以下是对几种主要报表的介绍：

3.1电容器动作记录报表

该报表为低压无功补偿装置最重要的报表，反映了装置中电容器投切情况，充分体现了无功补偿装置改善无功电压的效果，从表中可看出电容器投切时间、投切原因、是哪组电容器动作、动作前后对无功及电压的影响。

3.2月电压报表

该表反映了装置安装点本月内每天相电压、相电流的最大值和最小值及其发生的时刻，可通过它了解该配电变压器基本运行状况。

3.3配电变压器负荷日报表

该表反映了每日整点时的三相电压、电流、有功和无功功率、零序电流及该时段(1h)内的有功电量，详细反映了该配电变压器每小时运行参数及负荷状况。

3.4配电变压器供电量月报表

该表反映了本月每日每小时的电能量，提供了极其详细的用电量及变化情况，可与电能表电能量核对，对计量错误、窃、漏电情况提供排查的手段。再四：效益分析

在配电网的运行中，功率因数越高，电网中的视在功率用来供给用户的有功功率越大，线路的无功功率损耗越小，电网的输电损耗便越小。适当利用10kV无功补偿装置提高配电网及用户的功率因数，不但可以充分提高供电设备效率，减少线路损失，改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率，并为用户节约电能。例如，某条10kV供电线路，有功负荷为3000kW，线路长4.5km，导线型号为LGJ-95(电阻率取0.33Ω/km)。在没有加装无功补偿装置时的功率因数为0.8。可以计算出：线路电流为216.5A，线路电阻消耗功率为185kW，线损率为5.83%，线路压降为0.495kV，即母线出线电压需为10.495kV才能保证负荷端电压为10kV。

在加装无功补偿装置设备将功率因数提高到0.95后，可以计算出：线路电流为182.3A，线路电阻消耗功率131kW，线损率为4.20%，线路压降为0.417kV。由此10kV线路可以看出，负荷功率因数由0.8提高至0.95，其线损率可降低1.63%。对于一个年售电量10亿kW/h的县级供电企业而言，1.6%的线损率，按均价0.5元/kW•h计算，就是800万元的经济效益。因此，低压无功补偿装置的经济效益是显而易见的。

四、结束语

综上所述，10kV配电线路是配电网的重要组成部分，随着社会经济水平的提高，供电企业对配电线路的节能技术要求越来越高。无功补偿装置作为一种节能的优化式工具，有助于配电线路中电容器的合理配置，具有安装简便性、节能高效性等特点，可见，明确无功补偿装置的设计与安装要求与细节，是现阶段供电企业节能电网建设的关键。无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，无功补偿无论是电力部门，还是用户都是共同关注的问题。合理选择无功补偿方案，能有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发输电设备的利用率，降低有功网损和减少发电费用。我国10kV配电网的规模较大，因此，10kV配电网无功补偿对降损节能、改善电压质量意义重大。

参考文献

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