降低10kV配電變壓器臺區無功補償

【摘 要】在線路輸送中，無功的大小對線路損耗的高低有著密切的關系。在電力系統中，配電變壓器線路有著明顯的供電線路分布特點，通過對供電線路分布特點的了解和研究，從而采取有效的措施降低線路的耗損，使得補償容量達到理想值。本文就降低10kv配電變壓器臺區無功補償進行了簡要的分析，僅供參考。

【關鍵詞】配電器變壓器；臺區；無功補償

在電力系統中，臺區是配電變壓器的供電范圍或者是區域。隨著我國社會經濟的發展，電能的需求量逐年上升，在電力系統中，人們最關心的是電力的安全問題和質量問題。而無功補償裝置的使用，使得配電變壓器供電線路的損耗降到了最低，并且保障了電網的安全運行，在電力系統中得到了廣泛的應用。

1.無功補償概述

一般而言，電能可以有效的轉化為熱能，可以為人們提供必要的供暖。交流電在一般情況下，處于做功的狀態，具有一定的功率。而在特殊情況下，卻會出現不做功的狀態，也就是功率為0，這種情況一般發生在交感電流通過純容性或者是純感性負載的時候，就會出現無功功率。但是，在實際的電阻線路中，一般不可能會出現純容性或者是純感性負載，很多的線路采用的都是混合性負載，交感電流都具有一定的功率。但是由于是混合性負載，其中也包含有一定的容性或者是感性負載，這樣就會使得一部分的電流出現無功功率，而要想解決無功功率的問題，就要進行無功補償。

而所謂的無功補償也就是無功功率補償。其在電力系統中，主要起到的是提高點電網功率因數的作用，同時能夠降低配電變壓器臺區內輸送線路的損耗，從而有利于提高供電效率，對供電環境的改善具有積極的作用。結合配電變壓器臺區的實際情況來說，要想做到最大限度的降低電能的損耗，降低能源的浪費，使得電能得到充分的利用，就要采取采取積極、有利的措施，利用先進的技術，對無功補償裝置進行有效的安裝，只有這樣才能夠保障配電系統的正常運行，保障了電力系統供電的安全。但是，一旦無功補償裝置安置的不正確，或者是相關技術引用不當，就會使得配電系統出現嚴重的質量問題，電壓的波動幅度較大，這樣就會使得電網的安全受到嚴重的威脅，從而無法有效的保障供電的質量。

2.10kv配電變壓器臺區內供電線路無功補償的配設

2.1 0kv配電變壓器臺區內供電線路無功補償方式以及補償容量的選擇

在對10kv配電變壓器臺區內供電線路進行無功補償時，要注意對其功率進行有效的控制。無功補償會在提高供電線路功率的同時，利用無功率電壓對線路交流電功率進行有效控制，可以使得高峰值的功率以及谷峰值的功率控制在標準的功率范圍之內，這樣能夠對供電電壓形成良好的影響，使得供電電壓保持在正常值。由于在配電線路中，無功補償主要包括集中補償和分散補償兩種類型，其中，集中補償的補償效果要低于分散補償的補償效果。因此，在進行補償方式的選擇時，一般多選用分散補償，利用分散補償將變壓器配電臺區內的供電線路上進行有效的并聯電容器組安裝，這樣就可以對配電線路功率進行合理的提升和補償，從而實現節能和降低損耗的目的。

2.2電容器組安裝位置的確定

對于10kV配電線路的無功補償重點是要對線路里面所分布的電力變壓器所消耗的無功功率實行補償，進而降低上級變電所對10kV配電線路的無功輸送，提升配電線路當中的功率因數，實現在線路上的減損節能目的。所以，在負荷分布較為均勻的1k0V配電線路上實行無功補償最適合的位置是在負荷最為集中的地方，如此可以實現補償效率高；另外，針對線路長或者是分支多，分支負荷大等的10kV配電線路可以運用多點補償的方法，其補償位置的確定可以選擇在負荷相對集中的多個位置上。對具體的某一配電線路進行補償的時候，需要全面調查這條線路的平均無功負荷以及最小無功負荷，上述數據能夠從運行日志里面得到。當線路里面存在著較大無功負荷點的時候，除了需要考慮和線路始端之間的間距外，同時還需要考慮大的無功負荷點。在對電容器進行選擇的時候，需要充分考慮其過電壓的能力，同時還需要考慮其耐受短路的能力、涌流、運行環境、電容器的有功損耗等一系列的因素。

另外，針對一些存在著多負荷點10kV配電線路，其補償位置的確定應該選擇在配電線路距離始端2/3的地方，而其補償的容量也應該是無功負荷的23/左右。

3.無功補償的作用

無功補償對于變壓器配電線路具有一定的保護作用。通過在配電線路上安置無功補償裝置，可以對線路進行有效的保障，同時對線路的功率值以及電壓值進行有效的控制，實現了電容器自動投切的目的，使得線路功率得到有效的提高，在一定程度上降低了能源的消耗，降低了供電線路的損毀率，保障了供電的質量。另外，其還使得電網的輸送能力得到了明顯的提高，對于電壓的損失逐漸降低，使得電能得到了充足的利用，減少了能源的浪費。

4.經濟效益分析

按照目前每條10kv線路約輸送3000kva，功率因數0.8，輸送無功約1800kvar。采用線路無功補償裝置700kvar兩組，補償度78%，功率因數將達到0.99。按照無功經濟當量0.023～0.051、電容器每天高峰負荷時段投入10h計算，全年減少線損節電約11.8～26.2萬度，以每度電0.53元計算，可減少損失6.3～13.9萬元。設備投入資金約13萬元，最長約兩年即可收回投資，同時提高了線路末端的電壓水平，改善了供電電壓的質量，經濟效益和社會效益明顯提高。

5.無功補償中需注意的問題

5.1防止并聯諧振

無功補償應采用欠補償的方式。這是因為若采用過補償，則電容器的容抗和配電變壓器感抗并聯，對電源端而言，為容性負載，有可能和調壓器的感抗構成LC回路，產生容升現象甚至是串聯諧振，對試驗設備和試品將會造成損傷。因此，在確定補償容量時，根據實踐，補償度控制在50%-80%為宜。

5.2盡量采用星形接法進行補償

若電容器組采用三角接法，當某相電容器發生故障短路時，通過故障相電容的電流完全由電容器接入點的電源短路容量決定，該短路電流可能超過電容額定電流數倍甚至數十倍，此電流將引起電容器絕緣介質的劇烈膨脹，可能引發爆炸事故。而采用星形接法，當某相電容器發生短路故障時，流過故障相電容的短路電流僅為正常值的3倍，非故障相電容的電流為正常值的1/3倍，在補償裝置過流保護的作用下迅速切除電容器組，可保證試驗人員和設備的安全。

6.結語

綜上所述，無功補償可以通過在配電變壓器中安裝并聯電容器組而得以發揮效用。而無功補償裝置在低壓配電器臺區供電線路的安裝中具有安裝簡便、見效快的特點，無功補償可以有效降低配電線路的損耗，同時達到節能的目的，在目前的10kV配電變壓器臺區內應用無功補償具有現實的意義。

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