摘要：目前无功补偿主要集中在高、中压配电网,而低压配电网实际补偿容量较小,以致低压配电网的线损较大,降低了电网运行的经济效益和电压质量。
关键词：低压配电网；降损；无功补偿
引言
降损升压,是供电企业经济管理、提高效益的主要目标。优化电网无功配置,降低电网无功潮流,减少无功传输引起的有功损耗,是降损的重要内容。尤其是加强对用户无功功率的考核力度,协助用户安装无功补偿装置已取得明显效果。实践证明,安装无功补偿装置,可以使用户和电网实现双赢。
1低压配电网无功补偿方式
1.1低压集中补偿方式
在配电变压器380V侧进行集中补偿,它是目前普遍采用的一种方式。在这种方式下,补偿装置通常采用微机控制的低压并联电容器柜,根据用户负荷水平的波动,投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。主要目的是提高专用变压器用户的功率因数,实现无功功率就地平衡,对配电网和配电变压器的降损有一定作用,也保证该用户的电压水平。
1.2用户终端分散补偿方式
在用户负荷所在的位置就地补偿,与低压集中补偿方式相比,优点是能降低线损和电压损失,改善电压质量,提高线路供电能力。缺点是低压无功补偿通常按配电变压器低压侧最大无功功率需求来确定安装容量,而各配电变压器负荷波动的不同时性造成了大量电容器在轻载时的闲置,设备利用率不高。
1.3低压配电线路无功补偿方式
当380V低压配电线路较长且负荷较大,而且以上只对大容量负荷就地补偿时,线路中仍有大量的无功功率在流动,使低压配电网线损及电压损失较大。为了减小线损及电压损失,可采取在低压线路上进行无功补偿。但由于低压配电网的线路布线较混乱,节点多,支路多,所以必须采用一定的优化模式来配置补偿电容器,以达到最优的补偿效果。
2 10kV配电网的降损措施
电能损耗理论计算中的基本方法就是均方根电流法，再结合相关的计算数据、资料以及计算条件，可选用最大电流法、电压损失法、平均电流法以及等值电阻法等方法来进行电能损耗的计算。因此可以采取合理的措施，使其降低到一定范围内。通常有技术降损措施和管理降损措施两大类措施。而管理降损措施一般又由运行措施和建设措施两部分组成。建设措施通常都需要一定投资，从而技术改造供电系统一些部分，供电系统电压质量的改善和输送能力的提高即为建设措施的目的。相对而言，运行措施则很少甚至不需要投资，这是通过选择最经济合适的运行方式来管理供电系统，从而实现电能损耗的降低。
在输配电能的过程中，不仅要通过加强电能损耗的管理来实现配电网电能损耗的降低，还要选用合理安全的降损措施。通过各种形式的技术措施来降低电能损耗即为技术电能损耗。常见的电压等级简化、网络布局调整、供电半径缩短、改造电网升压、更换高能耗变压器、降低迂回供电、合理运行调整电压、无功补偿容量的增加、换粗导线截面等方法都能在一定程度上降低电能的损耗。但是结合电网企业的资金、生产等特有情况，发现最具实际意义的方法，即无功补偿法。
无功补偿是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的降损节能措施，合理选择无功补偿点，合理配置电力系统无功电源，能够有效地维持电压水平并有助于提高电力系统的稳定性，同时可避免无功的远距离传输，从而降低电能损耗，保证系统能够安全经济地运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3低压配电网降损中低压无功补偿技术的应用
将补偿装置安装于配电变压器低压400(380)V网中就是低压的无功补偿，这里面涵盖了随器、跟踪、随机等补偿方法。通过并接熔断器和电动机，利用保护、控制装置和电动机的并接，然后同时切、投低压电容器，就是随机补偿。而跟踪补偿就是将无功补偿切、投装置当成是控制保护装置，在大于400V母线上并接补偿低压电容器组，这和随器补偿的作用差不多，另外再选择一些低压电容器当成手动及自动投切，对400V网络中无功负荷的变动随时进行补偿。所谓随器补偿，就是在配电变压器低压侧连接被熔断器固定的低压电容器，对低压网中的无功需量进行补偿，变压器的励磁和漏磁无功损耗补偿是最主要的。
3.1低压网络无功负荷
从10kV的配电系统中来看，一条线路上通常都会有几台至几十台数量及容量不等的配变压器呈“T”形连接方式存在，用户也比较分散，而且变压器容量有超过70%都低于100kVA，容量十分小，其负荷有着较强的季节性与时段性，每天变压器中大概会空载运行15小时，一些负荷还不足额定容量的一半，约只有34%。每当用电高峰时期，不少电机都在同时运行，无功大于有功的问题总是常常出现。特别是在城市电网中，不少大型企业的变压器都配备了补偿装置，不过因为管理中存在漏洞，很多补偿装置都无法被有效地投入运行，而且少部分的用户并没有配备补偿装置，系统的无功都被这类用户所消耗。在10kV线路中，不少配电变压器出现空载、漏磁损耗，使无功功率被大量送出，由此让线路送出端的功率数COSφ值与国家的相关规定不相符，极大地增加了低压配电网的线损问题。
3.2无功补偿方式的选择
对于10kV配电系统,如果在变电站10kV母线上装设网络集中补偿方式的并联电容器组,只能增大变压器与10kV母线之间及上一级电压等级线路的功率因数,不能改变10kV母线上首端的功率因数COSφ值,这是由于线路上各配电变压器所供的无功功率仍需从这里送出,各送出线路上的线损不能降低。另外,上述集中补偿装置容量不易与用电所需的无功功率相配合,更不易于实现按需要进行无功容量自动投、切补偿。因此对于10kV供电系统的无功补偿,最好采用在线路配电变压器上装设低压无功补偿装置的随机补偿方式,让无功补偿装置(即无功电源)向用电设备提供无功需求,最大限度地减少无功负荷在电网中的流动,达到补偿效果好、经济效益高的目的。
在供电的10kV线路上,“T”接的变压器多达十几台至数十台,且变压器“大马拉小车”的现象极为普遍,多数时段接近于空载运行,使10kV线路首端的功率因数COSφ值只有0.50～0.75。配电变压器的供电范围多以自然村为单位,一个村有1~2个动力加工作坊,对此宜分别采用随器和随机补偿方式,即在变压器低压侧按空载电流计算选择并联电容器补偿,在加工作坊按电动机容量计算选择并联电容器补偿。同时,为减少投资,可采用手动投、切方式。采用低投资、大范围的无功分散补偿,能有效地降低线路线损,降低农民电价。
排灌站用电具有季节性强和电动机单机容量大的特点。由于用电时间短,因此大多数排灌站不重视无功需量,不安装补偿装置。当众多排灌站同时运行时,会造成系统无功潮流变化,对电网冲击较大,因此这些排灌站必须根据电机容量选择合适的并联电容器随机补偿,就地平衡大量无功功率,削减系统无功负荷高峰,才有利于降损和电网稳定。
结束语
总而言之，对于供电企业来说降损升压是其最重要的经济管理目标。对电网无功装置、电网无功潮流进行优化，以便于让无功传输造成的有功损耗减少，这是降损的关键内容。特别是要对用户无功功率的考核力度进行进一步加强，并帮助用户更好地按照无功补偿装置。根据实践来看,安装无功补偿装置,可以使用户和电网实现双赢。
参考文献
[1]张鹰飞.煤矿无功补偿技术的应用研究[J].机电工程技术.2018(12).
[2]王永刚.无功补偿技术应用实例浅析[J].能源与节能.2018(05).
[3]罗晨.电气工程及其自动化无功补偿技术的实际应用分析[J].中国高新区.2018(13).
论文作者:蒋佳丽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签：低压论文; 变压器论文; 电网论文; 电容器论文; 装置论文; 电压论文; 措施论文; 《电力设备》2019年第4期论文;