摘要：无功功率是维持10KV配电网中电压的稳定性以及电网持续健康运行的必要保证，一旦电网中的无功功率呈现出失衡的状况，势必会诱发电网电力能源应用效率的低下，或者是电网设备损害等问题，继而破坏到国家与人民的用电利益。因此，新时期，电网技术维护人员必须积极地应对当前无功功率的失衡状况日益加剧的问题，正视无功补偿工作的重要意义，采取有效的方式与策略，切实保证10KV配电网的健康运作。
关键词：10KV配电网；无功补偿；补偿方式；补偿技术
1.10KV配电网中无功补偿工作的价值
1.1提升电能使用效率
10KV配电网运行状态中，配电变压器以及输电线路会不可避免地受到内部强烈电力磁场环境的影响，而难以做到传输中的电力能源百分之百向热能的转换，配网中各元件设备、线路的视在功率以及通行电流，会直接决定其转换出的热能的数量。技术人员通过将无功补偿装置加设于10KV的配电网，实施对于各电容器的并联控制，可以充分地降低该输电线路以及各设备的通行电流值，继而实现有功功耗的大幅度减少，支持电能在最大程度上向热能的转换，从而可以有效提升电能的使用效率。
1.2降低用户用电成本
技术人员将无功补偿装置与配电网中的电容器进行并联，可以有效降低电网中电压的波动，从而保证系统中有功以及无功二者容量的平衡，这样就可以充分提升该电网运行的稳定性，避免频繁停电或电压失稳造成的电力损耗，从而可以保证电力用户在固定的用电成本下对于电力的最优化使用。同时，技术人员通过无功补偿工作提升电能的转换效率，能够使电力用户的用电能耗大幅度降低，使用户实现电力应用中的节能目标，进而有助于电力用户减少电力应用支出，推动我国电力事业的进一步发展。
2.无功补偿方式的选择
2.1变电所集中补偿
变电所集中补偿装置包括并联电容器、静止补偿器等,主要目的是平衡输电网的无功功率,改善输电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电压,补偿变电所主变压器和高压输电线路的无功损耗。应根据负荷的增长安排、设计好变电所的无功补偿容量,运行中在保证电压合格和无功补偿效果最好的情况下,尽可能使电容器组投切开关的操作次数为最少。这些补偿装置一般集中接在变电所10KV母线上,因此具有管理容易、维护方便等优点,但这种补偿方案对10KV配电网的降损不起作用。
2.2配电线路补偿
线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。线路补偿点不宜过多；控制方式应从简，一般不采用分组投切控制；补偿容量也不宜过大，避免出现过补偿现象；保护也要从简，可采用熔断器和避雷器作为过流和过压保护。线路补偿方式主要提供线路和公用变压器需要的无功，该种方式具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点，适用于功率因数低、负荷重的长线路。缺点是存在适应能力差，重载情况下补偿不足等问题。
2.3随机补偿
随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电动机同时投切的一种无功补偿方式。县级配电网中有很大一部分的无功功率消耗在电动机上，因此，搞好电动机的无功补偿，使其无功就地平衡，既能减少配电线路的损耗，同时还可以提高电动机的出力。
2.4随器补偿
随器补偿是指将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。随器补偿的优点是接线简单，维护管理方便，能有效地补偿配电变压器空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配电变压器利用率，降低无功网损，提高用户的功率因数，改善用户的电压质量，具有较高的经济性，是目前无功补偿最有效的手段之一。缺点是由于配电变压器的数量多、安装地点分散，因此补偿工作的投资比较大，运行维护工作量大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.5跟踪补偿
跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在用户配电变压器低压侧的补偿方式。这种补偿方式，部分相当于随器补偿的作用，主要适用与100KVA及以上的专用配电变压器用户。跟踪补偿的优点是可较好地跟踪无功负荷的变化，运行方式灵活，补偿效果好，但是费用高，且自动投切装置较随机或随器补偿的控制保护装置复杂，如有任一元件损坏，则可导致电容器不能投切，其主要适于大容量大负荷的配变。
3.10KV配电网中的无功补偿技术
3.1确定最佳补偿度、安装位置的方法
现阶段10KV线路中的无功补偿装置采用的一般是固定投入，以最大限度地减少配电线路的电能损耗作为出发点，确保无功补偿装置能够获得最佳效果，在分散补偿电容器线路位置的安装方面应该尽可能合理，一般来说无功补偿线路线路上安装电容器组数越多，相应的也就会受到越好的降损效果，值得注意的是所安装的电容器装置一般会受到成本的限制，从提高电容器组的补偿效益，减少无功补偿装置安装的投资方面考虑，布置的电容器组的点数不能够过多，一般按1—3个考虑即可。
3.2分散补偿容量确定方法
对于10KV线路上安装的补偿并联电容器容量的确定，应该全面考虑线路布局，坚持最佳降损的原则，并且通过计算进行确定。一般可按各条分支线的负荷电流来计算补偿容量。
如果10KV线路负荷均匀分布或者是接近均匀分布：需要安装1组电容器的时候，一般来说分散补偿容量应该线路平均无功功率的2/3；需要安装2组电容器的时候，一般来说每组的分散补偿容量应该为线路平均无功功率的2/5；需要安装3组电容器的时候，一般来说每组的分散补偿容量应该为线路平均无功功率的2/7；坚持最小网损的原则，那么每条10KV线路所需补偿的总容量则应按一定比例分配。
在实际10KV线路中，大多数时候线路负荷分布不均匀，所以说在进行分散补偿容量确定的时候，需要考虑实际线路负荷的分布情况，并且灵活运用上述方法进行分散补偿容量的确定。
3.3补偿位置的确定
在10KV配电网中，无功补偿装置的安装位置决定着降低无功电流的效果是否理想，正确的确定无功补偿装置的位置能够最大限度的发挥无功补偿装置的补偿效果。在具体安装位置的选择上，应当秉承着就近原则，以降低主输电线上的无功电流为目的，就近平衡无功电流。通过理论分析和实际的效果表明，一条输电线上设置一个无功补偿装置就可以了，安装的位置通常在输电线荷载的三分之二处。
3.4无功补偿的技术要求
在10KV配电网管理中，对无功补偿技术的主要参数和工艺要求主要体现在几点：
3.4.1泄露比距，无功补偿技术的泄露比距应当不小于24mm/KV；
3.4.2投切开关。投切开关采用的是高压真空接触器；
3.4.3接线形式。采用单星型的接线形式，同时注意中性点不要接地；
3.4.4电容器组的自动放电功能。电容器组自带放电电阻，可以使得电容器组的电压在五分钟之内降到50V以下，10分钟之内完全放电。
结束语：总之，10KV配电网的无功补偿技术对配电网的建设和运行至关重要。它可以改善系统的电压质量、降低线损，改善电网的功率因素。在对配电网的无功补偿进行设置时，要进行合理的区域划分和布局，在各种无功补偿方式中选择合理的补偿方法，这样既能有效地提高配电网的电压质量，也提高了电力系统供电的安全可靠性的要求，进而为打造一个绿色、安全、经济、可靠的配电网奠定坚实基础。
参考文献：
[1]王志，浅谈10KV配电网无功补偿[J]中国电力教育.2010.
[2]李国忠.无功补偿在电网中的应用[J].水科学与工程技术.2012.
[3]袁贵中.10KV配电网无功补偿技术分析[J].电源技术应用.2012.
论文作者:温东飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：电容器论文; 线路论文; 装置论文; 变压器论文; 电网论文; 配电网论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第4期论文;