摘要：随着人民生活水平的提高，电力需求不断增长，配网中的无功负荷需求量增大，如配网中的无功补偿装置分布、配置不够合理，不能有效、及时地进行无功补偿，将会造成配电网电压质量差、线路损耗大等问题，这些都是线路在无功不足的情况下运行所造成的，因此，开展10kV配电线路无功补偿应用研究，对于提高配电网电压质量，降低线损等都具有重要作用。
关键词：10kV配电线路；无功补偿；应用
目前，人们日常生产生活对于电力供应的要求也越来越高，配电网络中的无功负荷量也在不断增大，而配电线路中无功补偿的应用也存在着很多不合理的现象，因此为了更好的保证配电网络的电压质量，还需要更好的做好配电线路中无功补偿的应用。
1无功补偿的内容
电网输出的功率包含了有功功率和无功功率两种。有功功率能够对电能进行直接的消耗，而无功功率却能够将电能转变成为能够做功的另一种形式。电网正常运行的网频率是需要控制在±0.2Hz，并且不得超过此范围。但因为电网具有点多、分布广、线路长的特点，因此出现很高的线频率的几率较大。在经济不断发展，社会的进步，科技水平的不断创新，人们的生活水平和要求也不断的提高，对于用电的需求也不断的攀升。这就让电网运行的成本有了很大幅度的提升。这就需要通过配电网进行科学合理的安排，也需要务工补偿，避免运行的过程中出现过多的损耗，同时也能够提升经济效益。很多交流电在电能转化成热能的时候，都会形成无功功率。这些无功功率的实际负载，在电流通过的时候因为电能不做功，就形成了无功功率。为了增加电能的无功功率，就需要对电能进行无功补偿。无功补偿的作用就是保障配电系统功率的因数能够控制在一定范围之内，并通过无功补偿技术的利用，能够对变压设备和输电线路产生的损耗进行降低，并对配电系统的正常运行能够有效的保证。
2 10kV配电线路无功补偿技术原理和原则
2.1 10kV配电线路无功补偿技术运用的原理
交流电路里，针对纯电阻，其元件中负载电压与电流相同相位，而在纯电感的负载里电流相对电压滞后90°，在纯电容负载里电流相对电压超前90°，即纯电容电流和纯电感电流存在180°相位差，能够互相抵消。当电源处在供电状态时，容性负载和感性负载可通过对外释放与吸收能量，来实现能量互相交换，即感性负荷所需要的无功功率，可以在容性负荷所释放无功功率里得到应有补偿，从而达到补偿目的，解决无功功率问题。
2.2 10kV配电线路无功补偿技术运用的原则
第一，为切实降低线路上无功功率因不断流动导致有功功率的耗损，补偿无功功率要本着就近原则来实行。第二，针对配变励磁存在无功损耗这种情况，最好采取固定模式来补偿。考虑电容器自身性能和运行维护等两大因素，每条线路无功补偿的位置不可多于三处，最好是两处。线路感抗消耗无功功率的时候，也要将产生无功功率的配变考虑进去。第三，感性负荷的客户端，要从客户端所处位置采取无功补偿措施，从而补偿因变压器的绕组及感性负荷所产生的无功耗损，同时按照无功负荷变化来自动切换电容器组。站在长期运行视角上看，在没有出现过补偿情况下，无功功率的补偿是越高越好。
3无功补偿的作用
3.1改善电能质量
电压合格率是电网正常运行的重要指标之一。电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。电力系统向用户供电电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的，当线路输送一定数量的有功功率和始端电压不变时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失就越大，也就是说送至用户端的电压就越低。当用户功率因数提高以后，向电力系统吸取的无功功率就要减少，因此，电压损失也相应减少，从而改善了用户的电压。合理安装补偿设备可以改善电压质量。
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3.2降低电能损耗
在负荷功率p保持不变的条件下提高功率因数，意味着减小了负荷的无功功率Q，因而可以减少发电机送出的无功功率和通过线路及变压器的无功功率，所以也将降低线路和变压器中的有功功率损耗和电能损耗。
4 10kV配电线路无功补偿应用策略
4.1补偿方式的选择
现阶段，我国绝大多数供电企业对于10kV线路的补偿一般采用柱上安装固定式电容器的方式来进行，并且为了避免过补而一般按照线路的最小补偿量或者采用“三分之二”法则来确定电容器容量的。这种方式虽然可以对10kV线路进行持续补偿，但是当线路负荷处于高峰期时往往会发生欠补，线损率降幅较小且补偿效果不明显。而对于多级、多点无功自动补偿方式而言其效果最好。唯一的弊端就是这种补偿方式投资过大且资金回收周期长，因而供电企业可以采用固定补偿与自动补偿相结合这一最佳模式。另一方面，按线路无功需求量来确定电容器总容量，这样不论线路负荷处于高峰还是低谷时都能够充分对线路进行补偿，从而减少配电线路无功输送流量以及缩短无功输送距离，进而达到降低线路损耗，增加供电能力，改善供电质量的根本目的。
4.2补偿位置的确定
对10kV配电线路中无功补偿的位置进行确定时，要时刻谨记无功就地平衡原则，也只有在遵循无功就地平衡原则基础上进行无功补偿位置的确定，才能起到真正降低电力系统主干线路上电能损耗的作用。因此，无功补偿的位置最适宜在无功功率最大的地方设置，以及多个支路无功功率交汇的点上设置。当线路中无较大无功功率工作点、无支路无功功率交汇点以及极其大的无功功率点时，无功补偿位置的设定要在综合线路长度、无功功率大小之下才能进行确定。10kV配电线路在实际运行中，往往会存在较多的无功功率工作点，其对应的无功补偿位置则需要设定在距离线路开始端2/3的地方。
4.3保护及控制补偿电容器
4.3.1控制原理
第一，功率的控制原理。对功率因素的上下限和无功功率的返回值进行设定，从而对电容器组进行控制。适用于线路负荷较重的场所。第二，电压无功的控制原理。对于电压因素的上下限和无功功率的返回值进行设定，从而对电容器组进行控制。适用于负荷变化较大的场合。
4.3.2装置保护
通常情况下，需要在开关控制箱中安装自动控制系统，并且根据环境和户外补偿装置的特点来进行选择，安装合适的自动化控制系统，确保补偿装置可以安全、正常的进行工作。
4.3.3数据管理
人工的数据进行抄写，并且借助相应的软件来对数据信息进行分析，从而对控制原理设定值的合理性进行分析和判断。
4.3.4自动化控制系统的功能
一是对数据信息进行记录。动作之前和之后电流、电压等数据信息进行详细的记录。二是电测参数的监测功能。对功率、电流、电压等数值进行实时监测。三是控制功能。可以根据实际的情况有针对性的选择方案来对其进行控制。四是接口通信功能。能够有效的抄取电流、电压、功率等方面的数值。第五是显示功能。对工作的状态、补偿的实践、检测电参数等数值进行显示。
结束语：
总之，10kV配电线无功补偿技术和配套设备的安装，能够有效的提高配电线路和电力系统的功率因数，从而提高配电系统的工作效率，有效的改善供电质量，最大限度的降低线路的损耗。因此，政府部门需要对技术创新和思想创新进行重视，积极的发展我国的电力事业。
参考文献：
[1]浅谈10kV配电线路的无功补偿[J].龙田广.中国高新技术企业.2016（24）
[2]无功补偿技术在低压配电系统中的应用[J].孔令俊.中国高新技术企业.2015（04）
论文作者:廉亚锋,李建炜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：功率论文; 线路论文; 电压论文; 电能论文; 负荷论文; 电容器论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第32期论文;