10KV無功補(bǔ)償技術(shù)在洋口港地區(qū)應(yīng)用分析

張　建,劉　輝

（1. 湖北工業(yè)大學(xué),武漢 430068;2.南通市廣播電視大學(xué),江蘇 南通 226006）

10KV無功補(bǔ)償技術(shù)在洋口港地區(qū)應(yīng)用分析

張建1,2,劉輝1

（1. 湖北工業(yè)大學(xué),武漢 430068;2.南通市廣播電視大學(xué),江蘇 南通 226006）

在我國電力系統(tǒng)中，10KV配電網(wǎng)在運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但由于近年來配電網(wǎng)中各種設(shè)備的大力應(yīng)用，使得無功功率出現(xiàn)了嚴(yán)重的失衡，致使配電網(wǎng)運(yùn)行嚴(yán)重受阻。本文主要闡述了無功補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)及方法，并結(jié)合洋口港地區(qū)10kV配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際，分析無功補(bǔ)償在10KV系統(tǒng)中的節(jié)能降損作用。

無功補(bǔ)償；10KV；補(bǔ)償方式

1　配電網(wǎng)無功補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

我國電力部發(fā)布的《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》中對無功補(bǔ)償功率因素做了非常詳細(xì)的說明：對于一些供電電壓需要較高的制造企業(yè)和用戶基站，以及應(yīng)用了負(fù)載調(diào)整設(shè)備的特種工業(yè)用戶，必須保證功率因素大于或者等于0.95；一般的工業(yè)用戶，功率因素要求大于0.90；農(nóng)業(yè)用戶的功率因素要求相對較低，只需保證大于0.8即可。

無功補(bǔ)償技術(shù)是以就地平衡原則為基礎(chǔ)的，根據(jù)我國電網(wǎng)管理相關(guān)部門發(fā)布的規(guī)定，在設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償?shù)呐渲眠^程中，必須充分考慮電網(wǎng)的分布狀況，為了能夠保證滿足客戶對電壓調(diào)整和減少電能損失的需要，必須考慮將電網(wǎng)補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相互結(jié)合起來，同時(shí)滿足高壓與低壓的補(bǔ)償結(jié)合。對于配電變壓器來說，無功補(bǔ)償設(shè)備的容量直接決定了其后期使用的高效性，因此，必須按照變壓器的負(fù)荷功率因數(shù)為0.85，并且滿足其最大負(fù)載的70%，當(dāng)通過補(bǔ)償，使得變壓器的負(fù)荷達(dá)到最大時(shí)，必須保證變壓器高壓側(cè)功率因素大于或者等于0.90，也可以根據(jù)變壓器容量的大小，滿足其40%-50%來進(jìn)行補(bǔ)償配置。

2　配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方式

（1）線路補(bǔ)償。線路補(bǔ)償相比于其他類型的補(bǔ)償成本更低，因此在近年來受到電力系統(tǒng)的青睞，要實(shí)現(xiàn)這種補(bǔ)償模式，只需將電容器并聯(lián)在架空線路上，這種補(bǔ)償模式不僅具有較高的安全性，同時(shí)可以有效的節(jié)約成本。

（2）分散補(bǔ)償方式。這種方式應(yīng)用在各用電客戶距離主變壓器較遠(yuǎn)時(shí)，通過對供電網(wǎng)絡(luò)末端的分布情況進(jìn)行分析后，安裝一些分散的補(bǔ)償裝置，同時(shí)在客戶端安裝一些低壓補(bǔ)償裝置，這不僅可以提升用戶電壓末端的穩(wěn)定性，還可以在最大限度上降低電能的損耗。

（3）終端補(bǔ)償。終端補(bǔ)償?shù)淖畲髢?yōu)勢就是可以有效的降低電壓降，同時(shí)在復(fù)雜配送系統(tǒng)中降低線損率，這種補(bǔ)償模式也被稱為就地補(bǔ)償，一般是根據(jù)客戶的需要，在電壓相對較低的末端中安裝補(bǔ)償系統(tǒng)，當(dāng)客戶對功率需要較高時(shí)，可以及時(shí)有效的提供補(bǔ)償，保證功率能夠平衡，這種補(bǔ)償方式同樣也具有較好的安全性和可靠性。

3　補(bǔ)償案件及效益分析

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.1 洋口港地區(qū)中低壓配網(wǎng)存在的無功問題

近年來，洋口港地區(qū)化工企業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)不斷增加，對電力需要也在不斷的增大，但是由于該地區(qū)內(nèi)的配電線路非常繁雜，同時(shí)該地區(qū)電網(wǎng)電壓等級普遍較低，線徑普遍較小。由此導(dǎo)致了配電網(wǎng)中負(fù)荷嚴(yán)重失衡，在輸送過程中出現(xiàn)了分流現(xiàn)象，導(dǎo)致功率因素不夠穩(wěn)定。

雖然當(dāng)?shù)卣块T也注意到這一問題，并在近年來通過農(nóng)網(wǎng)改造項(xiàng)目從根本上提升了當(dāng)?shù)嘏潆娤到y(tǒng)的供電水平。隨著送電線路絕緣化的不斷推進(jìn)，用戶端的供電電壓合格率也在不斷的提高。同時(shí)通過卡脖子線路項(xiàng)目的推進(jìn)，該地區(qū)的線損率也得到了很好的控制。但是，從供電理論上來看，對于一些遠(yuǎn)程的中低壓配電網(wǎng)來說，其特征就是需要消耗極大的無功功率，這就導(dǎo)致了在中低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，無功功率占據(jù)的份額變得越來越大，用戶啟動和運(yùn)行設(shè)備也變得越來越困難。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)顯示，大約有43%的配電網(wǎng)絡(luò)的功率因素不超過0.8，功率因素較低不僅導(dǎo)致線損率過高，同時(shí)也會導(dǎo)致該地方的電壓降不夠穩(wěn)定，從而大大的降低了電壓合格率。

3.2 洋口港地區(qū)無功分散補(bǔ)償系統(tǒng)方案

為了能夠針對洋口港地區(qū)的無功現(xiàn)象制定有效的改進(jìn)措施，需要當(dāng)?shù)仉娏Σ块T配置專門的無功補(bǔ)償分散系統(tǒng)，有效提高當(dāng)?shù)仉娔茌斔拖到y(tǒng)的可靠性，提高供電效率，最大限度的降低線損率。由于無法有效地采集到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，這對配電網(wǎng)絡(luò)信息分析和對無功功率進(jìn)行優(yōu)化等變得很困難。如果電路同時(shí)有很多諧波，當(dāng)無功補(bǔ)償裝置安裝之后，將會嚴(yán)重影響到電容的壽命，也會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的諧波干擾現(xiàn)象。由此可以看出，在制定無功補(bǔ)償方案過程中，將諧波這一影響因素考慮進(jìn)去是非常重要的，同時(shí)也應(yīng)該考慮安裝一些濾波裝置。

3.3 應(yīng)用效果分析

（1）提高功率因數(shù)。補(bǔ)償之前，46臺變壓器平均功率因數(shù)為0.87左右，平均輸出電流為377A、平均電壓398V、無功功率82kVar、諧波率在0.4%左右。當(dāng)實(shí)施補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)能夠達(dá)到0.98時(shí)，其平均輸出電流值為292A，平均輸出電壓和輸出的無功功率值分別為412V和36kVar，平均諧波變率在左右，通過補(bǔ)償將功率因素從0.78-0.83提高到0.97～0.99，此外，在應(yīng)用過程中還應(yīng)該對補(bǔ)償裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行觀察，各相功率因素能夠達(dá)到0.97及以上；反應(yīng)時(shí)間一般比較短，在短短的幾秒中內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，能夠有效的解決電壓的波動等問題。

（2）提高電壓合格率。電壓能夠充分滿足當(dāng)前用戶的實(shí)際需求，對于城鎮(zhèn)居民來說，電壓合格率要在98.1%以上，農(nóng)村居民的電壓合格率也比之前提高了1.87%，達(dá)到96.5%，與此同時(shí)也解決了末端企業(yè)負(fù)荷設(shè)備啟動難的問題。

（3）降低線路損耗，節(jié)能增效。總體來說，通過使用無功功率補(bǔ)償方案之后，從根本上提高了電網(wǎng)的功率因素，有效的減少了因?yàn)闊o功功率導(dǎo)致的線路損耗。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，實(shí)施功率補(bǔ)償后，該地區(qū)0.4kV線損率和10kV線損分別降低了2.6%和1.2%。

4　結(jié)束語

本章首先介紹了配電網(wǎng)無功補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)及補(bǔ)償方式介紹了洋口港地區(qū)負(fù)載較為分散、電力傳輸線路較長、客戶末端電壓合格率不夠高等現(xiàn)狀，通過對該地區(qū)的電力需要和當(dāng)前的電力輸送情況，確定了該地區(qū)無功分散補(bǔ)償系統(tǒng)為首選方案，最后對該地區(qū)使用了無功補(bǔ)償后的結(jié)果進(jìn)行了全面分析，證明選用無功補(bǔ)償?shù)暮侠硇院陀行浴?/p>

[1]王一鳴,楊昊明.10kV動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的研究[J].中國科技信息,2005(24).

[2]高晶晶,趙玉林.電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)P趨勢[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,35(05).

[3]王曉明.無功補(bǔ)償裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].應(yīng)用能源技術(shù),2006(100).

[4]曲繼圣.一種改進(jìn)型的晶閘管觸發(fā)電路[J].山東交通學(xué)院學(xué)報(bào),2005, 13(01).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.165

張建（1979-），男，江蘇如東人，講師,高級技師。