摘要：随着我国产业结构的不断调整以及国民经济发展水平的不断提升，整个社会对于电力的需求已经达到了新的高度，与此同时，电力企业供电质量和供电可靠性也面临着新的挑战。而10kV及以下配电网作为电力系统中的末端供电系统，其供电能力和规划水平对供电质量和供电可靠性有着直接的影响。因此，采用合适的方式对配网进行无功补偿，降低电力系统中的有功功率损耗，提升系统的功率因数和设备利用率，对确保电力系统稳定运行有着重要意义。因此，本文对10千伏及以下配网电容无功补偿及节能进行分析。
关键词：10千伏及以下配网电容；无功补偿；节能
在电力系统网络中的各个部分和各个环节以及各个设备，都会消耗掉许多的无功功率，当然这对10千伏及以下配电网也是如此，10千伏及以下配电网处于电网的最末端，如何正确地进行节能降耗和改善电压质量，对供电企业来说就需要采取相应的有效措施。搞好低压无功设备的补偿率，提高用电设备的电能利用率，改善功率因数，并且还要合理地选择无功补偿点和确定的补偿的相应容量，就可以有效地降低能耗的成本和发电的成本。
1我国农村电网的现状
由于我国的国土面积相对较广，农村在地理位置上较为分散，这就导致了农村电网的覆盖面积相对较广，在农网改造之前，农村电网存在一系列的问题，例如：电力管理员没有安全用电常识、电器设备陈旧、线路损耗率较高、线路经常出现跳闸、用电高峰时期变电器经常出现超负荷运作、用户端的电压偏低、负荷中心与变压器的距离相对较远等一系列的问题。为了满足农村日益增长的电能需求，电力部门进行了全面的农网改造，改造后农村电网的配变布点、变电所的设置变得更为合理，电力系统运行过程中的可靠性以及供电质量均得到了改善。目前，我国农村电网的10kV线路及其配网的供电方式基本上是多分支、大树干的单向辐射型，这些线路具有以下几种特点：末端电压质量差、线路损耗大、功率因数低、无用功消耗的电能较多、供电半径长、变压器中的平均负荷较低、负荷具有较强的季节性、负荷率低。而在10kV配网的线路上安装无功补偿装置，使其对线路进行分散补偿，这样做具有维护与管理较为方便、补偿的效率较高、回收快、投资小等优点。这样做不仅提高了电力系统的运行性能，降低了电能的损耗，而且还在一定程度上提高了电力系统的供电质量。
2对10kV及以下配网进行无功补偿的意义
在配电系统中，无功功率主要通过补充电场能量和磁场能量相互转换从而损失的能量实现整个系统的稳定，其虽然不像有功功率一样产生能量消耗，但电场能量和磁场能量在转换的过程中会使得配电系统的各种电力设备因电压降产生电能损耗在电力系统的实际运行过程中，不仅系统中的网络元件会对无功功率产生一定的消耗，而且系统的各种电力负荷（如发电端的变压器、电动机，用户端的电冰箱、空调等）在正常运行过程中也会吸收一定的无功功率使得有功功率园流动和传输的无功功率产生损耗，对发输配三方都将产生不良的影响。因此，利用合适的补偿方式对整个配电网络乃至电力系统的无功功率进行补偿，使得无功功率稳定在适合系统运行的桌一值域区间内，可以有效降低线路中因传输无功功率带来的有功功率损耗，进而从根本上提升电力线路输送电能的能力。
3电容无功补偿的原则
无功补偿的原则中必须将整体与局部的关系处理妥当。将总平衡和区域平衡结合来看，分站、分段的进行无功平衡控制，从而达到总平衡的和谐。在变电站进行集中补偿，充分利用变电站的大容量，在电线、变压器等多个设备上进行分散补偿。既可以在运送中减少电量损失，又可以在变电站进行集中的补偿，最大限度的减少了电压损失。在将西宁集中补偿和分散补偿的过程中，同时进行高低压补偿，达到以降压为主的目的，实现整个电网的损耗量最低。当线路的分支多，负载重时，只有对线路进行无功补偿，才可以实现线路最大限度的降压，提升供 电能力和运行的稳定程度。
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4无功补偿装置在安装过程中的注意事项
无功补偿装置的安装工作需要做到与实际情况相结合，将电网的需求和装置的特点进行综合性分析，得出最合理的方式。因此，在安装过程中，一般都应注意到下面几点。
4.1补偿点
无功补偿装置要合理的分布在电网中，在电网的每条线中应采用单点补偿法，并且还要保障补偿点的控制简单易行，最好采取统一安装的方式，而不是分组进行。
4.2补偿容量
容量对于网线的补偿工作也是很关键的因素。当补偿的容量超出了线路需要的程度就会出现过量补偿的情况，达不到节约电能的效果。在实际操作中，补偿装置安装中电线杆上，过多的电容器会受到周围热度的影响，对供电系统的节能产生影响，甚至是对电力系统的安全性带来极大的挑战。
5 10千伏及以下配网电容无功补偿及节能
5.1确定10千伏及以下配电网中配电线路的补偿容量
对于10千伏及以下配电网，供电企业的相关专业人员在设计、工作以及开展无功补偿计算时一定要以最大程度地降低配电网中的线损为最佳的设置原则。在当前电网运行的一般情况下，无功补偿装置的容量最好为线路平均无功负荷的６６％，在对10千伏及以下配电网的配电线路上的无功补偿装置的容量进行设置时，在安装无功补偿装置时，一定到对待装10千伏及以下配电网的线路的实际负荷情况进行全面的调查、分析。
5.2确定补偿装置的安装位置
在选择无功补偿装置的安装位置时，一定要遵循无功就地平衡的原则，且在安装的过程中，一定要尽量减少配网主线上的无功电流。大量的实践以及研究表明，每条配网线路上最好只安装1台无功补偿装置，其最佳的位置在负荷的2／3处。通过对电容器的最佳安装位置以及无功补偿的容量这两方面的内容进行科学合理的规划，就能对电网运行过程中的线路损耗以及电压质量进行改善，使其满足经济社会建设过程中对电力的需求。
5.3无功补偿方式的确定
一是10千伏以及以下配电网随机补偿方式。10千伏以及以下配电网的随器补偿是将配电网中低压电容器在配电变压器的低次侧进行连接，以补偿相应的空载无功一种补偿方式。为防止电动机退出运行会产生较大的自激过电压，补偿容量要不大于电动机的空载无功负荷。随机补偿的这种形式具有用电设备运行时无功补偿投入，不需频繁调整补偿容量等优点。
二是10千伏以及以下配电网随器补偿方式。10千伏以及以下配电网的跟踪补偿一般情况下是以配电网的无功补偿投切装置作为其主要的控制装置，将低压的电容器组在大用户的低压母线上进行的一种补偿方式。
三是10千伏以及以下配电网的自动跟踪补偿方式。这种方式可以将低压侧的电容器组与电动机在运行过程中进行并接，将通过控制与电动机的同时投切方式进行相应的补偿。
结束语：
配电网无功补偿方案在电力系统中是非常重要的一部分，相关技术人员在进行无功补偿方案的选择时一定要依据配电网络的现实情况，科学的配电网无功补偿方案直接影响着电力系统的安全可靠性以及经济性，为此针对10千伏以及以下配电网存在的问题及难点采取合理的措施进行解决。
参考文献：
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[3]段正忠.农村低压电网无功补偿技术分析[J].科学咨询，2015（17）：34.
论文作者:李云凯
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
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