淺析低壓配網無功補償配置技術

作者/許文忠、郭慶俊、谷世棟，國網山東省電力公司成武縣供電公司

淺析低壓配網無功補償配置技術

作者/許文忠、郭慶俊、谷世棟，國網山東省電力公司成武縣供電公司

利用無功補償配置技術，實現無功優化是降低電力系統電能損耗、提高供電質量的重要方法。本文將現在主流的三種低壓配網無功補償配置技術進行分析，結合分析結果，對低壓配網無功補償配置技術的應用方法以及技術的選擇進行探究，最后提出幾種優化的手段。

低壓配網；無功補償配置技術；補償位置

前言

配電網無功優化配置需要遵循總體平衡與局部平衡相結合；以中、低配電網補償為主，其他補償方案相結合；用戶補償與電力部門補償相結合；以配網降損為主，調壓和降損相結合的四大原則。據此原則，在低壓配網中，需要對使用設備和使用技術進行合理選擇。

1.低壓配網無功補償配置技術的分類

■1.1個別無功補償配置技術

個別的補償技術是將電動機與電容器并聯，從而有效取代控制的系統，起到提升啟動電源、節約成本和縮短啟動時間的作用。這種技術主要應用在電力系統中容量較大的電動機或供電電壓比較低的低壓網絡中。

■1.2 分組無功補償配置技術

分組無功補償配置技術指的是將電容器安裝在配電室母線中技術，它可以最大程度地發揮電容器的功效，能夠減少低壓配網中的能源消耗，同時提高利用率。將個別與分組這兩種補償方式聯合起來還能形成集中無功補償配置技術，可以對電容器運行環境的安全性給予保障。

■1.3 用戶端分散無功補償配置技術

用戶端分散補償技術是在用戶末端使用無功補償技術進而實現減少線路損耗、保證電壓平衡的目標。對此進行選擇需要參考配電變壓器低壓側的最大無功需求。

2.低壓配網無功補償配置技術的應用

■2.1 應用環境的考量

無功補償裝置電路元件的可靠性和周圍運行環境的平穩性是無功補償裝置的關鍵。對于前者的考量主要是針對裝置自身的質量，所應用的技術，能夠達到自動化程度。而對于后者，需要根據裝置的安裝形式進行考量，其裝置安裝形式一般可以分為三種，即箱式變的補償設備、配電房內補償柜和線路公用配變的柱上補償箱，其中線路共用配變的柱上補償箱式戶外安裝，受到環境的影響最大，對此，應對外界全年的平均溫度、濕度、降水及灰塵等進行調查研究，在補償設備選擇時，在補償系統設定時，都應該為環境因素留有一定的可容度[1]。

■2.2 確定補償位置

在低壓配網中，在做好選擇之后，需要按照無功就地平衡的原則對補償位置進行確定，這樣可以對主干線上傳輸的電流做到有效減少。就實際情況而言，在我國低壓配網中，很多都需要在各個分支線上安裝電容器，利用保持分支線上無功功率的平衡來減少干線對無功負荷的傳輸。而電能質量和電壓質量有關，對此，為保證應用無功補償配置技術的低壓配網具有良好的供電質量，就必須要保證電壓的偏移與波動處于規定范圍之內，而電壓的損耗與無功功率、有功功率都有著相關性。因此，如果有大量的無功就很難實現就地供應，而利用長途輸送，就會讓電能供應效果下降。結合實踐證明，只有對柱上無功補償配置安裝地點進行合理選擇，才能夠將主干線上的無功電流減少，同時，對電容器最佳裝設點選擇時，可以利用無功補償容量的合理配置。裝設位置計算公式為Li=(2i/2n+1)L，據此，可以得知在一臺無功補償柜安裝時，其位置選擇普遍是現距離負荷2/3的地方。

■2.3 確定補償容量

在我國很多的低壓配網中，都包含了眾多的負荷點與分支，同時，這些低壓配網具有一定的輻射型。因此，可以把分支線當作是無功損耗的線路，而分支線上各個節點負荷量的總和就是無功負荷總量。假若在分支線上，有著最小負荷，那么就需要將它在大分支線上完成合并，進而利用電網損耗的微增率來我選擇最好的補償容量。

■2.4 保證電力系統和設備的匹配

使用無功補償配置技術，就需要增加新的設備，這時就需要對設備與原來電力系統之間的匹配程度進行考慮，需要控制人員具有較高的控制水平。技術人員在掌握操作流程和技術要點后，還需要對電力系統中新增設備進行了解，且在實際使用中對其進行控制和監督。利用詳細的數據信息，可以將無功補償效率進行提升。集中形式的無功補償和分散形式的無功補償可以結合起來，進而促進電力使用者的無功補償和供電機構工作內容結合，進而提高無功補償裝置技術的科學性，讓無功補償可以實現的經濟效益得到提升。

除此之外，在應用無功補償配置技術時，需要對可能出現的問題進行考慮，對各個專業的理論與知識進行結合，如電氣自動化、機械繪圖和電氣工程等。在找尋問題時，可以利用分級補償的方法，通過部門與部門之間的協調溝通，可以得到最佳的解決問題方案，然后低壓配網運行穩定性得到提升。

3.低壓配網無功補償配置技術的優化

■3.1 無功采樣

以無功電流為控制量，同時采集電流信號和三相電壓。參考限量為用戶設定的功率因數，利用控制單元進行處理，可以將A、B、C三相的無功待補量進行確認，進而發出投切信號。

■3.2 投切容量

利用如3kvar，4kvar，9kvar等階梯容量的電容器組，加上相應的電容器組接線（Δ-Y變換）的方法將電容器組容量可以進行改變[2]，依照實際情況可以進行任意的組合，能夠讓整個低壓配網的無功補償配置技術更加靈活。在投切開關上，可以利用固態繼電器來實現無觸點的投切，其響應速度大約在20ms，能夠實現零電流切、零電壓投，能夠減少對于整個系統的沖擊力度。

■3.3 記憶、優化、組合投切

電容器組的三相分補與三相共補需要結合，對此，需要在A、B、C三相無功待補量中，將最小的電容補充量進行提取，并將其作為共補容量，按照取平補齊的原則可以實現分相提取，之后進行組合投切，進而規避了采集一相信號出現欠補或過補的現象，同時對電容器有所節省，具有一定的經濟效益。

■3.4 三遙功能

三遙功能的實現也是低壓配網無功補償配置技術優化的表現。如我國北方某電力企業中，在低壓配網無功補償裝置中就加入了遙控單元，進而實現了利用網絡的遠程控制，實現了遙控、遙測與遙控功能，經過一段時間的實踐，該電力企業將供電質量與經濟效益同過去進行對比，均有顯著的提升。

4.結論

綜上所述，在低壓配網無功補償配置技術的應用中，需要考慮應用環境、補償容量、補償位置和匹配程度這四個方面，而在優化此技術時，可以從無功采樣、投切容量和三遙功能等方面進行研究和改良，進而提高整個電網運行的平穩性和可靠性。

* [1]孫亞坤,孟浩.淺析低壓配網無功補償配置技術[J].山東工業技術,2017,05:168.

* [2]李曉龍,高峰,楊濱,張輝.淺析低壓配網無功補償配置技術[J].通訊世界,2016,20:93-94.