縣級電網電壓無功平衡實施方法的探討

摘 要：伴隨著我國經濟的持續發展，社會發展對電力的需要量持續增加，最近幾年，科學技術水平得到了很大的提升，因此，電力企業在發展過程中，對電網進行了改革，縣級電網供電性能和電網都有很大程度的完善以及提升。不過，伴隨著用電量的持續增多，致使載重的最大負荷和最小負荷差日益增大，針對這種狀況，縣級供電單位必須搞好減少線路損耗、提升供電質量。文章綜合某區域農村電線網絡電壓無功的狀況，經過監督和對原理進行計算，提出縣市級電壓無功均衡并聯電容設備的方式以及實施方法。

關鍵詞：縣級電網；無功平衡；電壓；方法

在電力體系中，為確保供電質量，減少電網電能運輸過程中的損失，提升電網工作的安全性以及經濟性，必須開展無功功率的彌補，完成無功功率每個區域層次的均衡。

1 無功均衡形式分析

在電網中，判斷有功功率是否均衡要以功率在49.8-50.2赫茲之間作為根據，無功功率是否均衡是按照地區電壓是否在既定范圍內進行判斷。假如地區在既定范圍內，地區無功就屬于均衡狀況，電壓太高就代表著地區無功過多，反之則是不夠。調節無功要對之前的無功均衡狀況進行更改，更改電壓，調節電壓肯定會影響到無功均衡形式。

現在電力體系中使用的調節電壓手段有：增加減少并聯電容設備、電抗設備；調整變壓設備子連接方位；使用發電設備進相汲取系統無功。調整變壓設備子連接口，只是轉變系統無功情況，針對最小負荷階段無功嚴重多余的電壓。而發電設備進相工作受非動態安穩性、定子部位升溫、工廠使用電壓狀況、電子電流等很多要素構成的整體環境制約，易出現不穩定工作的情況。因此現在的電力系統中，使用較為普遍的還是并聯電容設備或并聯電抗設備調節電壓。

需要注意的是，對電抗設備常會出現大量的無功剩余情況，因此，對變電所而言，其是非常重要的無功能源。對110kv變電電抗設備進行串聯時成本較高，因此，文章對220kv變電所增設并聯電抗設備進行了分析，同時，對無功改善變電所并聯電抗設備的容積大小進行了分析。

2 某縣區農村電網無功管理現狀分析

通過對農村電網升級后，縣市級電線網絡供電性能以及電網建設取得了良好的發展。開展無功彌補設備分配，運用無功彌補設備減少功率消耗、電能消耗，提升功率系數，優化供電質量，降低用戶的電費水平，因此在縣級區域農村的供電設備中，都應裝置無功彌補設備。

某縣級區域A型電壓達標率不到90%，一些區域變電所，在下半夜需電量少的階段，經常發生電壓越上限情況，電壓達標率不到93%。在某縣級區域，建筑了6座110kv變電所，12座35kv變電所，在平時供電過程中，供電線路以220kv為供電中心，呈現分射形式對附近的110kv變電所開展供電，110kv變電所給35kv變電所供電。其電力電容設備的裝置容積是17300kv/A，占據主變電所容積的11.8%。在農村6-10kv的供電系統中，大多使用三通連接變壓設備，大多是一條電線中有幾臺乃至十幾臺不一樣容積大小的配電變壓設備，致使裝置使用效率降低，同時還會存在無功不均衡情況。再加上縣市級農村，配電變壓設備的供電范圍大多是按照每個村開展，而每個村的用電狀況受季節的影響很大，用電時間大多集中在某個時間段，并且補償會出現系統無功功率不均衡狀況。整體來講，近幾年，某縣級區域農村變電所無功功率有很大程度的提升，不過功率系數依舊在0.85以下，常常出現超出既定上限和下限的狀況。

3 縣級電網電壓無功平衡補償方式

為了保證電網電壓功率平衡，可以采取三種補償方式，分別為變電站集中補償、6-10kv線路柱補償、配變低壓側集中補償。通過補償容量配置與地點結合進行計算，力求獲得無功補償的最佳效果。

3.1 縣級電網電壓無功平衡補償方式——變電站集中補償

為保證輸電網的無功平衡，使用補償裝置并聯同步調相機、電容器等進行變電站集中補償，目的是為了提高變電壓電壓、降低損耗，改善電網功率因數。變電站集中補償并聯電容器，安裝于變電站10kv母線之上，具有維護方便，管理簡單等特點。

為了實現最優無功補償量，決定于各個變電站主變壓器低壓位置安置 6-10kv并聯電容器設備，并對6-10kv無功負荷進行補償，通過補償裝置，可以對補償效果進行計算，具體方法如下：

3.1.1 根據主變低壓側電度表獲取一年的總無功率電量與總有功率電量，將站內總無功率設為Q1，總有功率設為P1，通過公式cos？準1=P1/√（P12+Q12）獲得平均功率因數；

3.1.2 如將站內功率因數改變到 cos？準2，需要補充的無功容量則為 Q2，公式為cos？準2=P1/√[P12+（Q1-Q2）2]：通過公式獲得 Q2=Q1-P1tg？準2。

根據公式可以計算出應補償的無功容量Q2。

3.1.3 以 35kv變電站為例，進行無功優化計算首先獲取一年中變電站低壓側無功電流與有功電量，計算出年中平均無功功率Q1與有功功率P1。經過數據提取，結合上面公式可以計算出無功補償容量。

采用變電站集中補償的方式，可以有效的提高用戶的典雅質量，降低線損。但變電站集中補償方式也存在著一定的缺陷，那就是投切次數較多，容易影響電網運行安全，加大損耗，且變電站集中補償方式不適合用于6-10kv配電網降損。

3.2 縣級電網電壓無功平衡補償方式——6-10kv線路柱補償

因為變電所全面彌補形式的不足，不適合對6-10kv的電線進行彌補。為提升6-10kv電線能量系數和供電質量、減少電能消耗，就必須使用6-10kv電線彌補的形式。在開展6-10kv電線彌補時，必須防止存在彌補容積在低峰時期過彌補情況，再加上這種彌補形式必須把電容設備裝置在柱子上，容易導致操作費用高、裝置困難、維修保護作業量繁瑣等不足，為提升6-10kv線路彌補功效，必須做好下面幾點。

3.2.1 少建立補償點，在一條配電網線上只采用一點進行補償即可；

3.2.2 采用簡便的控制方式，不設置分組投切，根據實際的負荷情況對電容器進行投切；

3.2.3 注意不能出現較大補償容量。補償容量過大，容易在低谷時出現過補償現象；

3.2.4 簡化保護方式，采取氧化鋅避雷器或熔斷器進行過壓與過流的保護。

3.3 縣級電網電壓無功平衡補償方式——配變低壓側集中補償

變電所全面彌補和6-10kv電線彌補形式在很大程度上都能夠提升能量系數和電壓品質，減少一定的損耗，不過彌補形式依舊具有著一定的缺陷，能夠在配置低壓側裝置無功彌補設備開展配置低壓側全面彌補。

4 結束語

伴隨著用電載重的持續增多，縣市級給電單位面對著優化電壓品質、減少電線損耗的關鍵工作，應該安裝無功彌補設備，經過無功彌補提升功率系數。文章提出了變電所全面彌補、6-10kv電線彌補、配變低壓側全面彌補三種方案，能夠優化電線電壓，提高電力企業的經濟和社會收益。

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