配电线路无功补偿测试与分析

配电线路无功补偿测试与分析

吴云生

大庆油田有限责任公司电力运维分公司电力运维三部  大庆市  163000

摘要:供配电系统是油田主要能耗系统之一，线路无功补偿对线路损耗的影响较大。而油田油井配电线路缺少就地无功补偿和集中补偿装置的合理分布。为摸清配电线路首端至末端设备的整体损耗，进一步掌掘配电电网线路损耗情况，对就地补偿和集中补偿的适宜范围和模式进行合理评价，为油区配电网分批、分布实施优化补偿提供依据。

关键词:配电线路;无功补偿;合理配置

1、测试及对比研究的必要性

为摸清配电线路首端至末端设备的整体损耗，进一步掌握配电电网线路损耗情况，做好油田电网节能管理工作，通过对油区配网线路所带实际负荷、综合损耗和功率因数进行实际测量，分析补偿装置在各种投切组合状况下对主线路损耗、变压器损耗和末端分支线路损耗的影响，对就地补偿和集中补偿的适宜范围和模式进行合理评价，为油区配电网分批、分布实施优化补偿提供依据。

2、测试及研究的思路

分别测试4种运行方式下的高压线路、变压器和分支线路的损耗，每种状态下逐站进行每口单井末端分支线路首尾端测试、变压器测试。

(1)补偿装置全部不投的损耗情况。

(2)集中补偿装置全投、就地补偿不投的损耗情况。

(3)集中补偿和就地补偿全投的损耗情况。

(4)集中补偿不投、就地补偿全投的损耗情况。

3、过程及结果研究分析

(1)线路及变压器选取

选取一条配电线路，负荷包括78口机采井、7台泵类设备及其他设备、照明供电。线路运行电压35kV，线路型号LGJ-70/120，线路长度22.34km，线路所带变压器共计27台。控制柜到井口之间末端线路高压油井(1140V) 线型为YJLV22 3X 50mm2，低压油井(380V)线型为VLV220. 6/13X 95+1 X 50mm2。

(2)测试方法

①将所测试站点变压器所带抽油机井口电容全部投入、变压器控制柜电容补偿装置切除。A组人员在变压器控制柜总端测试有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、平均电压、平均电流等数据(以下简称- -组数据)，完成d状态下的测试。

②按照单井距离由近到远(优先考虑)、负荷由小到大的顺序，分别对单井井口电容进行切除，每切一口单井则B组人员在单井井口侧测试一组数据:同时A组人员在变压器控制柜总端和单井首端各测试一组数据。同样的方法继续下一口单井的测试，直至完成a状态下的测试。

③井口电容全部切除后，将变压器控制柜电容补偿装置投入，A组人员在变压器控制柜总端测试一组数据，同时记录正常投入电容的情况并测取电容补偿装置三相电流。完成

b状态下的测试。

④按照单井距离由远到近(优先考虑)、负荷由大到小的顺序，分别对单井井口电容进行投入，每投入一口单井则

B组人员在单井井口侧测试一组数据、记录正常投入电容的情景并测取补偿装置三相电流:同时A组人员在变压器控制柜总端和单井首端各测试- .组数据。同样的方法继续下- -口单井的测试，直至完成c状态下的测试。

4、配电线路无功补偿方案的探讨

低压侧用户变、公变等采取就地完全补偿方式，线路上采用多段小容量的固定补偿及无功负荷集中区的高压无功多级补偿方式，以达到对配电线路线损最佳控制的方案。本方案的思路是:从10kV线路的无功组成进行分析，力图在源头上进行无功净化处理，从而使80%线路无功不须流向线路，使线路的高压补偿更加彻底，更加易于操作。在0. 4kV用户侧虽然进行了细化的低压就地无功补偿，因其补偿装置装在变压器的二次侧，其只能补偿用户的负载产生的无

功，而对于变压器本身的无功(空载损耗)并没有进行补偿，其占到变压器容量的10%左右，经实际测试，对于S7型变压器(200kVA)在低压侧投入电容器后功率因数达到0.95，而在高压侧功率因数仅为0.84，和国标要求相差0.06。由此可见，即使低压侧达到了补偿效果，但由于变压器变损的原因，高压侧仍有很大的无功需量，它是10kV线路无功的主要组成部分，如果能对它进行补偿，

线路上将减少近80%的无功，剩下的20%主要是未采取任何补偿措施的100kVA以下的专变及线路电感造成的无功，其总线损下降60%以上。在本方案中，低压侧的无功补偿，其采用在变压器的一次侧采样，在一次侧加装高压无功补偿的控制器，控制低压侧的无功补偿，使其在补偿用户的负荷无功时，同时补偿了变压器本身的励磁，由于低压无功补偿技术已经非常成熟，可以做成多级、小步长电容的投切方式，因此彻底解决了用户的无功对线路线损的影响。特别是比较头痛的三相不平衡造成的线路无功，由于在低压侧可以采取分相补偿，避免了三相高压的不平衡，对于已经安装了低压无功的用户，只需加装GWD-0.5高压采样无功控制器，利用原来的低压补偿装置，即可实现无功彻底的补

偿，经实际运行，通过此方案改造的线路，即使不加高压无功补偿，无功电流下降均达到80%以上。对于高压侧的无功，考虑到如果按常规2 / 3高压选点方式，势必造成补偿点补偿容量大，即使采用多级的补偿方式，使投资增大，补偿亦不彻底。因此该方案在高压侧采取以负荷为单位，分段采取小容量

的固定补偿，一般按未经补偿的100kVA以下的变压器容量总和的10%配置。而在线路的最大负荷2 / 3点处采用小容量的多级补偿装置(一般为3kvarX100kvar)进行细化的补偿，这样既不会出现过补问题，也可以对越过固定补偿的欠补的无功电流，得到细化的补偿，达到最佳的效果。

4.经济性可行性分析

降损效果显著，如果低压侧已经有就

地的无功补偿，仅需改造采样及控制部分。

而高压其仅采用一台多级、小容量的投切装

置，整条配电线路总体投资可控制在几十万

元以内，有利于大面积的推广。

5.结语

电网无功补偿是一项建设性的技术措施，对电网安全、优质、经济运行起着重要

作用。虽然配变无功补偿容量小、电压低，

但工程中却有很多技术问题值得认真分析和

思考。本文对配电线路的无功补偿方案进行

了分析和探讨。根据电力企业的实际情况，进行合理的选用，以期达到配网线路经济运

行的目的。

参考文献