农网10kV配电线路无功补偿技术应用

农网10kV配电线路无功补偿技术应用

朱贞敏

云南电网有限责任公司楚雄大姚供电局，云南楚雄 675400

摘要：在配电线路中应用无功补偿技术，可有效降低线路损耗与电能的消耗。我国积极推进乡村振兴发展战略，农村用电量持续增加，使得配电线路电流负荷较大，已无法满足人们的用电需求，将无功补偿技术应用到农网10kV配电线路中，可有效解决用电难的情况。对此，本文首先对10kV线路无功补偿技术进行介绍，然后对无功补偿技术的应用原则进行分析，并对无功补偿技术在农网10kV配电线路中的应用方式进行详细探究。

关键词：无功补偿技术；10kV配电线路；应用

我国乡村建设力度不断加大，使得农村用电量显著提升，配电线路电流负荷过大，同时供电距离也持续加长，使得配电线路损耗较大，电压水平较低。在应用无功补偿技术后，可有效提升电网系统的电压水平。因此，亟需对农网10kV配电线路无功补偿技术开展深入研究。

一、10kV线路无功补偿技术

在配网线路中应用无功补偿技术，可有效降低投入成本，减少电路的消耗，进而提升配电网线路的运行效率。配网线路无功补偿技术类型比较多，包括低压分无功补偿散方式、变电站集中配网方式等各种方式。在电力系统中，需科学合理的布置和准确应用配电网线路无功补偿技术，该技术对配网线路的创建水平和人们用电均会产生一定的影响，与整个电网系统的运行安全性相关联。如果无功补偿技术出现各种问题，将会使得电力体系无法正常的运行，同时为无法配网线路中的供电电压提供可靠保证。

（一）变电站集中补偿。

在配电线路中应用变电站集中进行补偿，可有效减少电路的损耗，进而提升供电网络无功功率的稳定性。在变电站集中补偿中，可将同步调相机、静止补偿器等进行并联。在变电站中，应用这一类型集中补偿方式，可对输电线路功率数值与输电网进行优化调整，将相应的设施与变电站总线路相连，可有效的管控该设施，使得后续的检修与养护工作更加简单。但是，集中补偿方式也存在一定的不足，即无法大幅减少配电网线路的损耗[1]。

（二）低压分散无功补偿。

在电网系统运转过程中应用低压分散无功补偿技术，可在变压器电压系数最低时，设置适宜的设施组件，可将对应的电容器进行分散固定容量补偿。低压分散无功补偿可避免电容器并联集中补偿时出现容量上升现象，使得涌流增大的情况，进而有效改善配电网的供电与输电效率，并减少配电线路的消耗，发挥节能的作用。在电压负荷较低的情况下，变压器将停止工作，可避免发生补偿过大的情况，由于低压分散无功补偿这一方式可应用在很多设备装置中，可有效减少成本的投入，提升电力企业的经济效益。但也存在一些问题，投切的次数较多，使得技术人员在作业时，出现失误的概率大大增加，容易造成补偿较少和补偿过大的情况。

（三）无功功率就地补偿。

在配电线路中应用无功功率就地补偿技术，可将相关的应电容器与感应负载进行并联，并由电机开关进行控制，如果电机处于暂停运行状态，可为相关的电容器进行供电，且可不用其他的供电形式。通常情况下，电容器可为电机供应相应的无功功率，在应用无功功率就地补偿时，在电能交换过程中所使用的时间较少，可有效减少配电线路电能的消耗。在同样的运行状态中，电能的消耗与电流的数值两者之间的关系为正比例，因此，应用无功功率补偿技术可减少线路电能的消耗，使得企业经济效益不断提升。

二、无功补偿技术的应用原则

在农网10kV线路中应用无功补偿技术，可应用以下几种补偿形式，例如沿线路分散方式、电站集中补偿方式、随机补偿方式等等。其中，较为常见的是沿路线分散补偿方法以及变电站集中补偿方法。农网10kV配电线路的长度比较大，线直径较小，对此，通过应用配电线路补偿方式，可有效减少配电线路消耗两，对配电线路输送中所出现的无功输送情况进行有效控制，进而对运行功率的因数进行控制，提高输电稳定性[2]。在农网10kV输电线路中应用这一方式时，需遵照以下几个准则。

（1）在应用无功补偿技术前，需对农网配电线路进行详细的分析，制定出现切实可行的实施方案，科学合理的组织规划工作，据此开展就地平衡和分散补偿作业。另外，还需重视在应用补偿方式时，有两种类型，包括分散方补偿式与集中补偿方式，尽量应用分散补偿方式。在应用无功补偿技术时，需尽量减少配电线路维修概率，同时还需减少配电线路输电消耗。

（2）在应用无功补偿技术时，关键设备为并联电容器，相关人员在设置和选用并联电容器过程中，应当确保当输电线路负荷最低时，不能沿变电站方向进行无功输送。另外，相关人员还需综合考虑电容器容量的大小的问题，如果总体容量较大，需合理设置自动投切设备的安装位置。在应用无功补偿技术时，需与输电线路相连接，并确定该技术可应用于农网10kV配电线路中，进而提升输电效率。

三、无功补偿技术在农网10kV配电线路的应用分析

（一）无功补偿方式。

将无功补偿技术应用于农网10kV配电线路中，主要指的是配电线路感性电抗会消耗无功功率，通过应用无功补偿技术，即可对配电变压器进行补偿。补偿方法包括：固定补偿方式、动态补偿方式等，主要控制方式包括：无功功率、功率因数、电压等等

[3]。

（二）明确补偿容量。

在对配电线路补偿容量大小进行计算时，需增加功率因素。对于配电网运行中，每日最大负荷的平均有功功率，可设为；而补偿之前的功率因数则为；另外，补偿过后的功率因数则为。

（1）

在上述公式中，为补偿容量数值，而为最大负荷每日的平均有功功率，另外，为最大负荷每日的平均功率因数，为功率因数期望的系数。通常情况下，需将功率因数的补偿容量从0.72提高到0.90，据此使得功率因数补偿容量从0.90提高到1.00。

在高功率因数影响下，能够使得补偿收益显著减少。功率因数受到高功率因数的影响较大，使得上升率比较低。在应用过程中，需根据实际状况合理确定功率因数期望系数。

（三）明确补偿位置。

在农网10kV配电线路中，通过确定无功功率补偿容量与补偿位置，可有效减少配电线路电能的耗损，并尽量提高电能质量，使得补偿效益处于最好状态。对于电容器安装位置、安装数量、电能消耗下降率之间的关系，可以以下公式表示：

（2）

（3）

在上述公式中，为配电线路线电能消耗下降率，而L则为配电线路长度。在获得计算结果后，即可确定配电线路电能消耗下降率、电容器安装位置、安装数量。在实际状况中，电容器在配电线路中安装的数量越多，电能消耗越小。与此同时，补偿点数量较多，会使得投入成本提升。因此，需综合考虑各种因素，在对电容器组设置中，一般不超过3个。如果农网配电线路总长度为1～5km左右，需将电容器组安装在配电线路的2/3处，如果农网配电线路总长度为5～10km左右，则需将电容器组安装在配电线路的2/5与4/5处，如果农网配电线路总长度为10～15km左右，则需将电容器组安装在配电线路的2/7、4/7以及6/7处[4]。

（四）明确分散补偿容量。

在农网10kV配电线路中，为了确定并联电容器容量大小，应当遵循最佳降损的原则，并综合考虑配电线路的铺设状况计算出准确的数值。在对补偿容量数值进行计算时，需依据每个分支电流负荷的情况，计算方式为：

（4）

在上述公式中，为每个分支补偿容量的数值，而则为每个分支初端的电流负荷数值，另外，为配电线路的初端总电流数值，则是配电线路补偿容量的数值。在实际情况中，对于电容器，需均匀的安装在电流负荷位置。在安装一组电容器时，其容量数值需为配电线路无功功率的2/3，而安装二组电容器后，其容量数值需为配电线路无功功率的2/5。如果农网10kV配电线路布置不均匀，则在确定分散补偿容量数值时，需按照配电线路实际电流负荷分布情况，并再次确定分散补偿容量数值。根据相关信息数据显示，在对配电线路安装补偿设施时，可科学合理的减少电网系统的损耗，与此同时，可提升配电线路功率数值与电压水平，使得企业经济效益不断增加。

四、结语

综上所述，农网10kV配电线路线运行中存在很多影响因素，在无功补偿技术应用时，应当通过科学合理的手段可确定分散补偿容量、无功补偿方式、补偿容量等。在输电线路中设置并联电容器，主要指的的就是应用无功补偿技术，提高输电水平和功率，并起到降低成本的作用，使得电力企业经济效益明显增加。因此，可将无功补偿技术推广到各个领域当中。

参考文献：

[1]杨学林.电网无功补偿技术现状及发展趋势[J].电子测试，2020（22）：123-124+31.

[2]黄国兵.10kV配电网无功补偿方式分析与研究[J].中国设备工程，2020（22）：91-92.

[3]刘旭阳，姜浩楠，高明.配电网电能质量分析与无功补偿方法研究[J].价值工程，2020，39（32）：194-196.

[4]姜一夫.配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用探究[J].电子世界，2020（16）：157-158.