无功补偿技术在配电网中的应用
发表时间：2020-03-20T01:31:06.261Z 来源：《云南电业》2019年9期作者：黄启超[导读] 由此，本文主要针对无功补偿技术在配电网中进行深入分析，客观阐述相关流程环节，以便推动无功补偿技术在配电网中的广泛应用。
（广东电网有限责任公司佛山顺德供电局广东顺德 528300）摘要：自我国改革开放以来，经济得到了快速发展，城市现代化和城乡一体化建设的逐步推进，对电力的依赖性越来越强，也正是由于市场和社会的大量需求，极大地促进了我国电力系统以及电网的健康平稳发展。
而无功补偿技术，是当前我国电网建设现状环境下而产
生的，用在电力系统中，能够有效改善线路老化损耗的现象，起到节约电力减少能耗的作用。
由此，本文主要针对无功补偿技术在配电网中进行深入分析，客观阐述相关流程环节，以便推动无功补偿技术在配电网中的广泛应用。
关键词：无功补偿技术；配电网；应用
随着我国城市化进程脚步的不断推进，对电力的需求催化了电网建设效率，但是由于我国地域广阔，人口数量较多，导致电网建设同电力需要呈反比关系，社会供电量需求与日俱增，而电网的建设缓慢，同发达国家相比较为落后，并且在长时间的电力传输中，造成电线的老化，加剧了电网的损耗。
当前我国电网损耗问题日趋突出，已经严重影响到了电网的正常运转，采用无功补偿技术，能够有效改善电力运输过程中的损耗，提升供电效率。
1.无功补偿技术在配电网中应用概述
改革开放以来，我国经济快速发展，科学技术水平有了质的飞跃，与此同时，人们的物质生活需求也在逐渐增加，人口数量的激增，社会建设的需要，无形中对电力的需求量越来越大，产生了较强的依赖性。
在经济建设过程中，电力起到了重要作用，但随之而来的是电力需求量的激增，加剧了我国电网建设的力度。
就当前我国电网以及配电网建设现状而言，整体水平较低，在电力传输过程中损耗较大，严重制约了我国电网的经济效益和建设力度。
但是随着我国科学技术水平的提升，相关领域专家对电网的损耗问题重视程度越来越高，逐渐引进了自动化技术、补偿技术以及计算机等技术，无功补偿技术的应用，极大地缓解了电能损耗的问题，一定程度上提升了电网的经济效益以及建设力度。
无功补偿技术在电网以及配电网中的应用，能够根据电网不同设备的功率进行智能传输，并计算传输过程中的损耗，不断进行完善和改造，从而实现降低损耗的作用。
此外，无功补偿技术在配电网中的应用，能够保证设备电能传输的稳定性，最大程度降低电能损耗，提升供电质量。
2.无功补偿技术在配电网中的应用
无功补偿技术在电网以及配电网中的应用，极大地缓解了当前电能损耗严重的问题，能够合理的处理配电网的电压，达到全面节能的效果。
无功补偿技术在配电网中的应用步骤如图1。
图1 无功补偿技术在配电网中的应用步骤
2.1确定补偿容量
无功补偿技术在配电网中的应用，分为欠补偿、全补偿和过补偿，无论是采用何种补偿方式，都需要确定补偿容量，同配电网设备的功率因数以及配电网的线路损耗有着密切关联，为了能够充分发挥无功补偿技术的作用，确定补偿容量是先决条件。
确定补偿容量的方法较多，其中包括公式计算补偿容量、参考资料、有无功电量以及按照空载电流计算等方法进行计算。
2.1.1公式计算补偿容量
其中按照公式计算来确定补偿容量，主要是从配电网的设备参数中获取相关数据，设功率为P，在未使用无功补偿技术之前，功率因数为cosФ1，使用无功补偿技术后的功率因数为cosФ2，则补偿容量：Q=P（tgΦ1-tgΦ2）。
上述中tgФ1和tgФ2分别为配电网中无功补偿技术使用前后的功率因数角的正切值。
2.1.2参考资料
为了确定无功补偿技术使用前后的补偿容量，设定使用前后的功率因数为cosФ1和cosФ2，从相关的参考资料以及手册中查询每千瓦的补偿数值，将每千瓦负荷所需要的补偿数值同配电网设备相乘，即可得到所需要的补偿容量。
2.1.3按照有无功电量计算
配电网中，每个电网在电能传输过程中，所需要的补偿容量能够在保证自身正常工作运转的同时，提供用电部门的有功电量以及无功电量，无功补偿技术运用后所得到的功率因数。
Q=[B-AtgΦ2]h。
其中A为有功电量，B为无功电量，h是配电网每月运行时间，tgФ2是无功补偿技术运用后的功率因数。
2.1.4依据空载电流计算
Q≤UIO。
IO为电机的空载电流，根据配电网电机的实际情况可以自由调节大小，而电机的空载电流需要在额定电压U下测出。
2.2无功补偿方式和补偿技术的选择
无功补偿技术在配电网中的应用，可以将其分为高压补偿和低压补偿，根据配电网不同设备的运行情况选取合理的补偿方式。
综合考虑补偿技术的选择，基于配电网无功补偿的电容器分组数量越大，补偿精度越高，而补偿级数的增加，配电网成本越高。
配电网低压设备在安装过程中，需要根据配电网的实际运转情况，在配电网负荷分布较为均匀，线路相对较短，线路较长的情况下，负荷需要集中在配电网变压器周边，有助于明晰功率因数、配变容量等数据信息，确定补偿容量。
此外，由于配电网中有高压补偿和低压补偿，所以高压补偿需要以低压补偿为基础，结合实际情况进行补偿。
2.3无功补偿
无功补偿在配电网中的应用，以10kw为例，配电网无功补偿的应用示意图如图2。
从图2中可以看出，配电网中的无功补偿技术应用，需要结合配电网的实际情况，选择合理的补偿方式，最大程度的降低电能传输过程中的损耗，确保电能传输稳定性。
以大冶地区配电网中无功补偿技术的应用为例。
图2 无功补偿在配电网中的应用
其中功率因数最高为10千伏一中线，其次是10千伏汪德线，但是总体功率因素较低，在电能传输过程中会产生损耗，由于除了10千伏一中线以外，其他两个线路功率因数较低，需要进行无功补偿，补偿量结合配电网中变压器容量5%～15%进行补偿，确保在无功补偿后的功率因数保持在0.9左右。
在无功补偿过程中，为了确保线路功率因数的稳定，需要制定一系列措施防止线路负荷过低，导致无功补偿失败的情况。
2.4电压调节方式的补偿设备影响
一般来说，一些无功补偿设备需要根据电压来确定无功投切量。
但是对于配电系统而言，这种方法并不可取，因为线路电压的水平是通过系统情况来决定的，如果线路当中的电压偏高或者是偏低的话，那么无功的投切量就会跟实际投切量相差过远，这样就出现了无功过补、无功欠补的情况。
2.5无功补偿在10kV电网中的应用
在10kV电网中应用无功补偿技术可以通过一下措施来实现：①对电网的网架结构进行改造，提高电压的等级、增设变电站，对有功和无功按照实际情况进行合理的分配；②需要对高能耗的变压器进行更换；③使用大截面的导线，以此来将供电的半径缩短；④直接采取无功功率补偿手段。
通过无功补偿的方法进行降压以及升压是改造配电网最有效的方法。
在现实的应用当中，我们需要在无功补偿的基础上配合进行其他的改良，以此来降低电量的损耗，但是这需要因地、因时制宜，采取最有效的改造。
2.60.4kV配网线路的无功补偿配置技术
当配电网的线路电压实时变化时，该装置将自动对电压变化进行实时监测，然后根据监测的结果自动投运对应的电容器。
当电压下降明显接近极限值时，无功补偿装置会依照顺序要去自动进行全补偿。
反之，当电压急剧上升接近极限时，该装置会自动切断装置。
这种装置以实时运行的电压作为投运与切断的依据，工作效率较高，且具有确定性与针对性，还具有安装与后期维护方便、成本低的优点。
3.结语
通过实际中的例子以及相关的理论，笔者认为，在配电网中应用无功补偿技术是具有必要性和可行性的。
对于电网的功率因数，无功补偿技术可以做到有效地补偿，从而确保企业工作的顺利发展以及人民生活的有序进行。
在配电网中运用无功补偿技术还能够有效地将配电网的供电压力减轻，它是一种降低电网损耗、为用户节约电费的有效手段。
最后，笔者希望相关人员能够做好无功补偿技术的改善和发展，使它不仅能够在配电网中更加顺利的得以应用，而且还能够延续到更多的领域之中，从而为提高人民的生活水平做出更多的贡献。
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