摘要：随着社会经济的不断发展，配电网负荷也随之增大，供电半径也在逐渐增长，导致线损大且电压质量不高等。无功补偿技术可以充分节能降耗，合理改善电网电压的质量以及提升其功率因数。所以，处理好配电网运作过程中的相关无功补偿技术问题，对于总体电网运作安全性及可靠性、耗损降低等有着非常关键的作用。本文对无功补偿在10kV线路中的应用进行了探讨。
关键词：无功补偿；10KV配电线路；应用分析
1 无功补偿的概念
我们知道电力系统中大多数用电设备均是根据电磁感应原理来工作的，如变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场来进行能量的转换或传递。所以这些设备除了吸收有功电流（功率）外，还要吸收一定的无功电流（功率），用以建立交变磁场进行能量转换和传递。一般而言，用电设备的无功电流是感性的，我们称之为感性无功功率，定为无功负荷。而为用电设备提供无功功率的除了发电厂发电机、调相机外，再就是我们常见的并联电容器，我们称之为容性无功功率，定为无功电源。而感性无功功率和容性无功功率在相位上正好相反，如果它们并联一起接在电网上，则这种无功的交换可以在容性功率和感性功率之间进行，不用通过发电机和调相机发出的无功来实现交换，这就是我们通常概念中的无功补偿。
在理想情况下各级系统设备所需的无功要求就地发出、就地消耗，这样就不会在输、配电线路上形成无功功率的远距离传输。无功功率的远距离传输一是会占用电力系统资源造成输、变、配电设备供电能力的下降;二是会造成线路末端电压的大幅下降;三是会在线路上增加有功功率和电能的损耗。因此我们在进行无功补偿规划设计时遵循的基本原则是：分电压等级分区域补偿，就地平衡。并满足“总体平衡与局部平衡相结合;供电部门补偿与用户补偿相结合；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主;降损与调压相结合，以降损为主”的要求。
2 目前常用无功补偿方式
2.1 变电站集中补偿
变电站集中补偿装置一般采用并联电容器，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，提高系统终端变电站的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。变电站集中补偿方式仅针对输电网的无功平衡在变电站进行集中补偿，变电站集补具有管理容易、维护方便等优点，但这种方式不能对10kV配电网的降损起到作用，一般作为其他补偿方式的补充。
2.2 线路杆上固定补偿
大量配电变压器要消耗无功，很多公用变压器没有安装低压补偿装置，造成很大的无功缺额需要变电站来承担，大量的无功沿线传输使得配电网的网损居高难下，在这种情况下，配电线路无功补偿的必要性就突显出来了。
线路补偿主要提供线路和公用变压器需要的无功，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。但传统的线路补偿采用固定补偿，因此存在适应能力差，轻载情况下会出现过补的问题，重载情况下又会出现补偿度不足等问题。
2.3 无功功率就地补偿
该类方法的关键是把电力等相关的感应负载及对应电容器直接性并联，并和电机运作及停止同开、同停，若是电机停止其工作后，电机直接对相关的电容器展开供电，不需要其余供电方法来供电。对于实际工作来说，电机所需要的相关无功是经由电容器直接性供给，该类方法的优点就是相关的能量交换距离比较短，能够很好地降低线路电能耗损。并且在相同运作的条件之下，线路损耗以及电流大小是成正比例关系，所以利用无功功率进行就地补偿，能够达到耗损降低，投资及产出效益最高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 配电网无功补偿现存的几个问题
3.1 补偿的方式问题
目前对于很多电力部门来说，无功补偿的方式还停留在对用户的补偿方面，也就是只注意到补偿用户的功率因数，而不是关注整个电网运行的线路损耗，为了提高某一部分的功率因数，不断的增加补偿设备，这种方式固然能够降低线路的损耗，但是这样工作方式效率不高，同时又增加了资金的投入，因此解决此类问题的办法是通过计算机的无功补偿的计算，确定出各个补偿点最有效的补偿方式和补偿量的大小，这样才能够以最小的代价换来最大的效益。
3.2 谐波问题
补偿设备中的电容器具有一定的抗谐波的能力，在线路中谐波的量过大时就会影响到电容器在线路中的使用寿命，甚至会对电容器造成直接损坏的现象，并且电容器还能够将线路中的谐波进一步的扩大，使得系统中的谐波含量更大进而影响到系统的运行，此外，其他形式的补偿方式同样也会受到谐波干扰的影响，造成补偿控制失灵的现象。
4 无功补偿在10KV配电线路中的应用分析
4.1 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。
4.2 配电线路并联电容补偿容量配置选择
无功补偿时需要按照电力分层分区实现就地平衡的原则，这样在具体设计时各级电网管理部门则会根据本地的实际情况进行，目前以功率因数考核指标来进行具体的要求。通常会在变电站的主变压器10kv侧接入并联的电容器，这样就使10kv系统的功率因数可以达到0.9以上，同时再通过对变压器分接进行调节和投切并联电容器组的方法来实现在供电高峰和低谷阶段功率因数有供电电压都能达到考核的标准。通过长期的实践证明，对配电线路分散补偿的效益会高于集中电容补偿，所以可以在配电线路上分期分批 进行柱上式并联电容器组的安装，这样对于提高线路的功率因数、降低线路的损耗具有非常重要的作用，同时也使电压的质量有所保证，有效的提高了电压无功调控的能力。
4.3 无功补偿设备的管理和维护
为了保证无功补偿的效果不打折扣，需要完善对无功补偿技术设备的管理，定期对其进行维修和养护工作。在10kV配电网中，将无功补偿设备安装完毕以后，并不意味着工作就结束了，还需要安排专业的人员采取巡视等方式对其进行日常的管理和维护，重点检查无功补偿设备是否根据设置方式进行投、切，投、切是否符合参数标准等。此外，还需要对无功补偿设备的效果进行检测，在变电站测试输电线上的功率因数的提升幅度是否满足要求，以及无功电流的减少程度是否符合期望值等等。
结束语
总而言之，在10kV输配线路的运作中应该利用无功补偿技术，充分降低线路以及对应电能系统的损耗。此技术是要求非常严格的一项技术，其对相关电网的运作安全性及可靠性，并且保障其具备较高经济效益都有着关键的意义与作用。
参考文献
[1]10kV配电线路无功补偿技术探析[J].何晨光.科学之友.2014(07).
[2]关于10kV配电线路的无功补偿技术研究[J].李峰.电子制作.2014(20).
[3]10kV配电线路无功补偿技术[J].陈勇华.湖南农机.2014(07).
[4]有关10kV配电线路的无功补偿技术探究[J].陈军梅.广东科技.2014(23).
论文作者:尹伍臣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：线路论文; 功率论文; 功率因数论文; 电容器论文; 变电站论文; 方式论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第14期论文;