10kV配電線路的無功補償

摘 要：無功補償作為電力系統安全運行的重要保障之一，對降低電力系統運行過程中產生的損耗、降低電力能源的使用有著至關重要的作用。文章從無功補償的概念著手，重點對無功補償在10kV配電線路中的應用進行分析。

關鍵詞：10kV配電線路；無功補償；分析

前言

隨著科技的發展，社會用電量呈現逐漸升高的趨勢，因此，目前電力系統電網覆蓋范圍廣、輸電線路長、輸送點多，在一定程度上導致了電力系統運行過程中存在較高的線損率。特別是農村用電量需求急速增長，電力系統運行過程中損耗量極其龐大。對無功補償在10kV配電線路中的應用進行分析極具現實意義。

1 無功補償概念

交流電在電力系統中運行時，遇到電阻性元件時，大部分的電能以熱能的形式散發出去，不做功，大大降低電能的輸送效率，即交流電做無功功率。無功補償則是對無功功率進行降低甚至避免的技術，無功補償在電力系統中的應用不僅能在一定程度上大大降低電力系統運行過程中的電能損耗，還對保障電力系統安全運行以及提高供電效率有著不可忽視的重要作用。

2 無功補償在10kV配電線路中的配設

2.1 補償方式的選擇

針對農村10kV配電線路進行無功補償時，往往采用并聯電容器的方式進行無功功率補償，屬于一種分散補償的方式。采用并聯電容器這種分散補償的方式往往比集中補償效果更好，它可以有效的將電力系統功率因數控制在0.9以上，從而保障高質量供電電壓的輸送以及輸送過程中科學性的降低能耗損失。

2.2 補償位置的確定

對10kV配電線路中無功補償的位置進行確定時，要時刻謹記無功就地平衡原則，也只有在遵循無功就地平衡原則基礎上進行無功補償位置的確定，才能起到真正降低電力系統主干線路上電能損耗的作用。因此，無功補償的位置最適宜在無功功率最大的地方設置，以及多個支路無功功率交匯的點上設置。當線路中無較大無功功率工作點、無支路無功功率交匯點以及極其大的無功功率點時，無功補償位置的設定要在綜合線路長度、無功功率大小之下才能進行確定。10kV配電線路在實際運行中，往往會存在較多的無功功率工作點，其對應的無功補償位置則需要設定在距離線路開始端2/3的地方。

2.3 補償容量的設定

就無功補償容量的設定而言，最大程度降低線路電能損耗是唯一的準則與要求。10kV配電線路電力系統無功補償采用并聯電容器的形式進行，因此10kV配電線路中無功補償容量的設定就是電容器電容電容的設定。

Qi=2iQ/（2n+1）

其中Q是線路始端無功功率總和。n表示10kV配電線路中存在的補償點數，于是第i個補償點的電容量大小就等于上式Qi的值。

3 無功補償在10kV配電線路中的應用分析

3.1 并聯電容器方式補償特點

10kV配電線路采用并聯電容器的分散補償方法進行無功功率的補償，就這種線路安裝并聯電容器的補償方式而言，它具備其他無功功率補償方式所不具備的優勢，在線路上安裝并聯電容器，操作簡單、經費花銷小，而且補償明顯、見效快。這種采用在線路上安裝并聯電容器進行補償的方法特別適合配電線路距離長、功率因數不高的電力系統，因為這種配電線路在進行無功補償時，往往需要多點進行補償，補償效果也比較明顯，而且后續的管理以及維護工作容易開展。但是對于農村10kV配電線路來說，采用并聯電容器進行無功功率補償，存在以下幾點弊端。

（1）因為農村電路線路鋪設距離較長，電容器只能安裝在電桿上，電桿與電桿之間的距離普遍較遠，對于后期電容器的維護以及管理工作的開展而言極為不利。（2）10kV配電線路電桿所處位置各不相同，環境也各有不同，電容器在電桿上的安裝又極易受到環境因素的影響，因此電容器在電桿上安裝工作較難完成，而且安裝后的保護措施無法實施。（3）安裝電容器的補償方式，屬于一種固定的補償方式，而且將長期處于不變的狀態之中。這種不變的固定補償，適應能力不高，當線路無功功率出現較大變化時，線路電能損耗補償得不到保障。

因此，10kV配電線路在安裝并聯電容器進行無功功率補償時，要盡量控制補償點的數量，因為電容器的安裝以及后期維護管理工作都不便開展，所以補償點數量要以少為準則。而且補償點在進行位置設定時，要時刻謹記單點設定的原則，以防多點設定出現補償過度的現象，同時還應將補償容量控制在較低的范圍之內。

3.2 無功補償設備管理

3.2.1 定期檢查與巡查監測并行。對無功補償設備的維護應當采取定期檢查與巡查監測并行的方式進行，定期檢查應該控制在一周一次或者一周多次的頻率之內，工作人員每天都需要進行范圍內的巡查檢測，對無功補償設備進行一定的測試，時刻檢查設備運行是否存在故障。

3.2.2 設備維修。當無功補償設備出現運行故障或者接到故障報修申告時，運行人員應當檢查緣由，進行事故信息記錄并及時匯報，維修工作人員應當及時準照事故障礙維修流程開展事故處理工作。維修之后，應當檢查測試合格之后，才可開啟設備進行正常工作。

3.3 效益分析

文章以白坭所白坭變電站與龍池變電站的兩個變電站的無功補償設備為例進行效益分析，主要分析無功補償設備的應用效益和實際效益。其中白坭變電站配電線路采用的是10kV金竹線，龍池變電站配電線路采用的是10kV 里線，鋪設線路距離較長，均是公用線路，使用者以居民用戶為主，用電高峰期常存在電量不足現象，電力系統耗損也極為嚴重。

于是分別在白坭變電站10kV金竹線和龍池變電站10kV 里線主干安裝了無功補償設備，其中白坭變電站主干線上安裝了兩臺，支線交匯無功功率較大處安裝了一臺，總共三個補償點。龍池變電站相比白坭變電站較為簡單，只分別在主干線和支線匯合處安裝了一臺無功補償設備。一段時間實施后，對白坭變電站10kV金竹線和龍池站變電站10kV 里線無功補償設備運行狀況和供電情況進行統計分析。計算出白坭變電站10kV金竹線在安裝三臺無功補償設備之后，配電線路功率因素相對于之前的0.9上升了0.05，實際減少了50687kWh的損耗產生，以每度電0.62元，換算為31426元，也就是說共減少了31426元的經濟損失。龍池站10kV 里線主干線和支線匯合點在安裝了無功補償設備之后，配電線路功率因素也由之前的0.89得到了0.06的提升，使線路減少了26287kWh的電能損耗，以同樣的價格換算后，共節約了16298元的經濟支出。無功補償設備的安裝，對兩個變電站周圍居民用電帶來了一定程度的便利，其中最為明顯的就是無功補償設備的安裝使得居民用電電壓提高了0.38kV，滿足了居民用電需求。

通過對白坭變電站10kV金竹線和龍池變電站10kV 里線，安裝無功補償設備前后耗損情況進行分析，我們可以明確了解到無功補償對10kV配電線路降低輸送損耗的重要意義，從某種意義上來，無功補償對提高電力系統運行效率以及供電質量都有著不容小覷的作用。

4 結束語

通過對無功補償概念以及無功補償在10kV配電線路中的應用分析，得出無功補償對10kV配電線路甚至整個電力系統都有著極其重要的作用，無功補償對降低10kV配電線路損耗，提高電力系統運行效率都有著最省錢、操作最為簡便、見效最快的優點。

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