提高10kV配電線路功率因數的措施研究

摘 要：現如今，隨著我國經濟轉型的不斷深入，電力行業得到了快速的發展。與此同時科學技術的提高使得居民的生活水平得到了顯著的提升。人們對于電力行業的要求也與日俱增，隨著用電需求的快速增加，就使得電網無功的壓力增大。在電網系統中10kV配電線路對于電力的傳輸起到了重要的作用，其傳輸質量的好壞直接影響了電能的質量，在配電線路上的功率因數的高低對電壓質量和電能損耗有著重要的影響。因此，本文從提高10kV配電線路功率因數的意義入手，對提高10kV配電線路功率因數的具體措施進行了探究，具有較高的指導意義。

關鍵詞：10kV配電線路；功率因數；提高措施；電容器

中圖分類號：TM714.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 24-0000-01

在電力系統中保證電壓質量的基本條件是無功補償和無功平衡。對配電線路中的功率因數進行提高可以在保護電壓質量的同時，對電力系統運行過程的安全性和可靠性進行有力的保障，這就需要對10kV配電線路進行合理的無功補償措施。由于在電力系統中，無功電源和有功電源的作用是一樣的，都是對電流和電壓的質量進行保障，同時對于電路運行過程中產生的損耗進行減少，確保電力系統正常穩定的運行。在電力系統中，要求無功電源維持在平衡的狀態，一旦無功達不到平衡，就會使系統電壓下降，對電氣設備造成損害。此外，如果電網中的電壓和功率因數長時間處于較低的狀態，就會使得電氣設備的利用率大大降低，從而影響10kV配電線路的傳輸電的能力，同時在電路中的消耗會增加，影響電力系統的穩定。因此，提高10kV配電線路功率因數可以有效地解決網絡無功補償的問題，同時有效的降低網絡損耗以及節省能源。

一、提高功率因數的意義

由于在交換電路中，功率因數是非常重要的技術數據。其數值的高低影響著電氣設備的利用率以及電能的消耗等。所謂的功率因數，其主要是針對于兩端網絡，對其兩端的電壓和電流之間的相位差進行取余弦值。因此可以看出，線路中的功率不僅與兩端網絡的電壓和電流相關，同時還與功率因數有著重要的關系。而在線路中，負載的大小和類型影響著功率因數的數值大小。當線路中的功率因數較小時，就需要通過加大電流量來使電器正常工作，這就會引起由于線路上電流較大而使得焦耳熱損耗不斷升高，從而影響電器的壽命。因此，為了有效降低線路中的電流量，降低損耗從而延長電器的使用壽命，就需要提高功率因數。

二、提高10kV配電線路功率因數的具體措施

（一）考慮到功率因數超前將會使配電變壓器的電壓升高，因此，為了避免此狀況的發生，就需要采用隨機固定補償的方法來對排灌容量在160kVA之下的配電變壓器進行功率補償。通常情況下是在配電變壓器低壓側出口處安裝補償裝置，配合配電變壓器進行投切以及對無功進行平衡。隨機補償容量按配電變壓器容量的5%左右掌握，實行靜態無功補償。上面講述了對于排灌容量在160kVA之下的情況，下面將對大于160kVA的排灌容量的配電變壓器進行講述。對于此類配電變壓器，一般安裝自動跟蹤補償裝置，同時對于居民用電的性質、負荷特性以及經濟效應進行綜合考慮。安裝定時控制器選擇在早、中、午三個時間段對補償裝置進行投切，實現定時的補償投切。

（二）對于專用配變電用戶，督促其安裝自動無功補償裝置。

（三）加強對大客戶的無功管理，提高設備運行效率指導督促客戶按照《電力系統電壓和無功管理條例》和《功率因數調整電費辦法》的規定，采用集中與分散補償相結合的方式，增加無功補償設備，提高功率因數。

（四）采用無功補償的方式來提高電網的電壓質量，使線路的運行性能得到提高同時降低線路損耗。現實情況中，無功補償按補償方式可分為集中補償和分散補償兩種。下面將對這兩種提高功率因數的無功補償方式進行詳細講解：

1.集中補償。在變電站低壓側，安裝無功功率補償裝置（電容器），將其作為控制保護裝置，根據無功負荷功率的高低而直接控制電容器的投切，從而提高電網的功率因數，降低高壓電網傳輸過程中的無功功率損耗，減少輸電線路中的電流，進而提高供電效率，降低高壓電網的損耗。

2.分散補償。電力用戶大多使用功率因數較低的設備，例如工廠中電動機、電焊機。為了提高功率因數，需要將電力電容器組分別裝設在功率因數較低的變壓器低壓側上，用以補償無功功率，原理與變壓器的無功補償大致相同，不同之處在于用戶采用隨機補償，利用無功補償自動投切裝置可以及時、合理地控制無功補償電容器投切，把電能損失降低到最低，不僅可以保障10kV配電線路的功率因數接近0.9，而且可以使10kV配電線路的電能損耗減小。例如：對10kV配電線路末端進行無功補償，假定補償前功率因數為0.7，補償后的功率因數可以達到0.9，同時，經過補償后，線路的電能損失減少了39.5%。

三、結束語

根據以上的描述可以得到結論，為了提高10kV配電線路功率因數，需要對電路進行無功補償，同時對線路的供電能力進行優化，有效的使電壓的損耗得到了降低。在現實的配電線路工作過程中，使用智能型無功補償電容器能夠取得較好的效果，鑒于此類無功補償裝置的工作原理較為簡單，安裝過程也不復雜，同時其前期投入的成本也不高還能夠在無功補償方面取得很好的效果。除此之外，智能型無功補償設備在使用過程中的運行維護也較為方便，并且在運行過程中安全系數高可靠性強，在實際應用中具有很好的適應性。因此，在10kV配電線路中采用補償電容器的無功補償方法可以有效地提高功率因數，提高10kV配電線路的供電質量。在促進電力傳輸穩定高效發展的同時，對城市和農村的居民和企業帶來明顯的經濟效益，促進電力行業的快速發展。

參考文獻：

[1]邱衛東.穩定10kV線路功率因數的補償措施[J].農村電工，2013（03）：39.

[2]王洪斌.10kV線路動態優化補償方法[J].湖北電力，2011（01）：7-8+32.

[3]邱衛東.提高10kV線路功率因數[J].農村電氣化，2011（12）：48-49.

[4]程紅麗.配電網優化控制[D].西安科技學院，2002.