关键词：电力调度；无功补偿技术；要点
中图分类号：TM761 文献标识码：A
1 引言
电力系统中，无功平衡实行分层分区、就地平衡的原则，可有效降低变压器和输电线路的损耗，提高供电效率，改善供电质量。工程设计中，通过在各电压等级变电站配置适量的的无功补偿装置，避免各电压等级电网之间大量无功交换，避免长距离输送无功。变电站内装设的感性和容性无功设备的容量应根据主变容量及负载率、各电压等级出线规模以及线路长度计算得到。
2 电网无功补偿原理
非线性电力设备基于电磁感应原理在低压电网中运行，在能量转换的过程中建立交变磁场、生成感性负荷，在一个周期内完成功率的吸收与释放。在此过程中，电源能量依靠无功功率的形式进行电能转化，在负荷与电源间做周期性往复转换运动。当电流在配电网中对电感元件做功时，将会导致电流比电压超前90℃；当其对电容元件做功时，将会使电流较电压滞后90℃，导致电流与电压出现不同相。在同一电路内，电感电流与电容电流的相位相差180℃，倘若选取无功补偿装置安装在电磁元件电路中，可以促使两种电流相互抵消，使电流、电压矢量夹角显著减小，从而有效优化电网做功性能。但需要注意的是，在运用无功补偿技术时需克服以下三项问题：①电网容量不足问题，在用电高峰期极易产生有功负荷、无功负荷缺额情况，造成局部电压不稳，影响电网整体运行效果；②技术与设备的缺陷，例如在含有真空断路器的线路中，在合闸时易产生瞬时过高电压，无法起到无功补偿作用；③单一化配置模式，难以结合负荷特性选取适合配置方法，对此还需进行控制设备、保护设备的合理选择，以此提高设备利用率。
3 电力企业无功电压管理现存问题
3.1 电力设备配置及改造不合理
（1）无功补偿容量不足会加大线路损耗，导致电力用户端的电压降低。这会加大无功负担，造成无功功率损耗。通常都是利用变电站的补偿电容器来调节无功补偿，但是线路功率因数相对较低，导致线路损耗增加。（2）部分变电站的无功补偿电容器配置容量小，有的设备已经超出使用期限，运行过程中经常出现故障问题，无法发挥无功补偿的作用。（3）变压器改造不合理。虽然智能电网建设已经开展了较长时间，但是还有部分电力企业没有全部完成变压器改造，主变运行参数不一致，最终导致变电站中低压侧母线电压合格率较低。（4）自动化装置投入率低。虽然许多变电站都安装了无功补偿设备自动控制装置，但是受多种因素的影响，这些自动化装置的应用水平不高，投入率低。
3.2 居民与非居民用户的无功补偿问题
居民区公用配电房的无功补偿柜大都具备自动控制的功能，但是实际应用过程中，经常会因控制器质量问题造成运行故障。这不仅会造成线损较大、电压合格率下降，而且会影响到小区自动无功补偿功能的实现，增加公用变无功补偿管理工作难度。非居民用户配电房的无功补偿柜的自动控制装置因质量问题发生故障，出现电容器向系统倒送无功电量的现象，进而影响电力系统无功平衡的实现。
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4 无功补偿技术在电网中的具体应用要点探讨
4.1 选取适宜无功补偿方法
在选用无功补偿技术进行设备配置时，需遵循以下五项原则：①保障全网与局部无功功率的平衡，降低电能损耗影响；②推进供电方、用电方的双重补偿机制建设，实现无功就地平衡，降低系统中无功功率的输送；③坚持高低压补偿的有机结合，侧重于实行低压补偿模式；④集分散补偿与集中补偿于一体，最大限度降低无功损失；⑤着重降低线损，减少无功损耗，进而实现对电压的调节与保护作用。当前常用的无功补偿技术主要体现为以下三种类型：①随机补偿方法，利用并接方式连接低压电容器组与电动机，选取控制保护装置与电机进行同时投切，可有效补偿电动机的无功消耗，起到对无功负荷的限制作用。②随器补偿方法，利用低压保险将低压电容器接在变压器二次侧位置，用于补偿变压器空载下的无功负荷，改善供电损耗问题，节约电费成本支出。③跟踪补偿方法，选取无功补偿投切装置起到控制与保护功能，将电容器组接入0.4kV母线上，用于补偿100kVA以上的专用配变用户，能够收获较为理想的补偿效果。
4.2 电容器
电容器应用时要求有保护装置，如内熔丝，外熔断器，继电器等。对于有涌流的场合，选0.1%~1%的电抗器。对于有谐波的场合，如有5次及以上的谐波，取4.5%～6%的电抗器；当有3%及以上的谐波时，要用12%电抗器。电抗器的额定电流不应小于所加连接的电容器组的额定电流，其允许的过电流值不应小于电容器组的最大过电流值。电容器就满足在45℃环境温度下长期运行。温度高，将导致电容器在高温下发热，从而膨胀、漏液。电容器一般在1.1UN条件下能长期运行。但如超过1.15UN，运行时间不超过30分钟。如在电压不稳定的场合，就选取电压等级高的，如原先选用0.4kV的可改选为0.45kV的。这样可以延长电容器的寿命。电容器一般要求有内装的放电电阻。这样可以不受安装地点的限制而能可靠迅速地放电。电容器在实际投切时，一般采用分级分组投切。补偿级数越高，补偿的精度越高，但随着补偿级数的增加，装置的成本会大幅度提高，而且装置外箱也会变大。
4.3 收集电网数据并调整力率
针对改造升级无功补偿装置。随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，工农业和生活用电不断攀升，用电性质也发生了大的变化，原有变电站输变电容量及无功补偿装置容量的不足，电动机、空调、洗衣机启动困难，高峰负荷期间“低电压”“卡脖子”现象频频频发生，电能质量远远满足不了用电客户的要求。应该合理应用无功补偿装置投退和主变有载调压技术。有载调压变压器的调压范围大，一般在15%及以上，投资相对小，效果好。分接开关可以手动或电动操作，也能摇控操作，便于实现自动化的管理。在系统无功功率不足、电压偏低的情况下，利用投入无功补偿装置进行调压，禁止用改变主变变比的方法来提高系统的电压水平，否则电压水平调得越高，该区域的无功功率越不足，反而导致恶性循环。
5 结束语
随着体制改革的推进及智能电网的应用与发展，我国电力企业面临的市场竞争压力逐渐增大。除了要扩大企业规模外，电力企业还应该对无功电压管理予以重视，不断创新管理方法与管理方式，切实做好人员培训工作，提高全体人员的无功电压管理意识，以提高无功电压管理工作水平，保障电网运行的安全稳定性，提高电力企业的竞争力。
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论文作者:段慧慧
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/12
标签：电压论文; 电容器论文; 装置论文; 电网论文; 电流论文; 技术论文; 负荷论文; 《当代电力文化》2019年第16期论文;