特高壓變電站低壓側無功補償裝置

白躍昌

【摘 ?要】近些年我國電網的容量不斷增加，對于電網無功的要求也越來越高。要想對于電壓質量給予保證，就要實現電力系統的補償和無功效率平衡，可以對無功補償進行有效的控制，并且進行合理的應用，從而保證了電力系統的穩定性和安全性，將電能損耗進行降低，從而將經濟效益進行充分的發揮。本文主要對低壓用戶側無功補償技術進行分析，從而對于相關的研究提供理論基礎。

【關鍵詞】低壓用戶;無功補償;技術

以當前配網的無功現狀為基礎，需要將技術降損積極的開展，使低壓用戶側的無功就地補償更好的進行下去，可以將低壓線路損耗進行有效的降低。在配電網絡當中，如果各個用戶低壓側將無功補償裝置進行充足的配置，配電線路當中的無功電流需要保持最小，配電線路需要損耗最小的有功損耗，從而減小線路壓降。

一、低壓用戶側無功補償技術

（一）產品選擇

我國電子技術不斷的發展，出現了各種各樣的無功補償控制器，主要是由集成電路和CPU以及DSP等技術構成。無功補償產品的市場需求不斷得到擴大，因此出現了很多的無功補償控制器的廠家，但是其產品質量和產品性能也存在很大的差異。選擇控制器需要考慮以下幾個方面因素：電網負荷的波動比較小，三相負荷保持平衡，主要的目標就是將功率因數進行提高上，可以將設備成本進行降低，可以選擇功能比較單一，或者操作比較簡單的無功補償控制器。不必嚴格要求其控制物理量，其控制物理量可以是無功功率、無功電流、功率因數等，理應簡單的循環投切模式[1]。這樣一來，就可以獲得良好的無功補償效果，可以將生產制造成本進行降低，與此同時，設備的操作也是非常簡單的，相關的維護也是非常簡單的。電網負荷具有頻繁的波動，最大負荷和最小負荷之間具有比較大的差距，三相負荷平衡的情況需要利用具備良好性能的控制器。如果控制物理量是無功電流和無功功率，分別設定投入門限和切除門限，那么可以避免出現投切震蕩的情況，與此同時，還具備良好的保護功能。選擇最好的投切方式就是具備程序控制的投切方式，可以針對無功功率的變化，利用控制器進行動態跟蹤補償。

（二）選擇和設置無功補償控制器

無功補償控制器的投切開關就是接觸器，屬于低壓電容無功補償裝置，不能頻繁的利用電容器的投切。如果過于頻繁，在實際投切的過程中，過電壓和沖擊電流就會危害到自愈式電容器，降低容量，使絕緣老化的程度不斷加快，損壞了電容器，因此利用無功補償控制器的時候，需要將投切時間間隔適當的延長，可以循環投切，將投切的次數進行減少，對于相關的要求進行滿足[2]。

（三）控制溫度過高

電容器在設計運行過程中出現溫度過高的情況，那么金融化膜就會出現電化學反映，對于自愈時的熱量消散造成影響，使電容器出現失敗的自愈，使絕緣介質出現擊穿的情況。嚴重時電容器的外殼就會出現膨脹的情況，電容器發出異常的聲響，甚至出現爆破的情況。運行的實際溫度如果比額定溫度高出5℃，那么使用壽命就會減少一半，因此需要對于電容器的運行溫升進行監視。低壓自愈式的電容器在實際運行的過程中，溫度升高的主要原因是因為低壓無功補償的裝置柜體設計不夠合理，或者因此因為安裝不夠合理，電容器通風出現不良的情況。電容器長時間過電壓，使電容器出現發熱的情況。出現高次諧波也會使電容器直接出現過電流，要想將溫度升高的情況進行解決，可以將溫度進行控制，電容器的環境溫度要高于-44℃，在運行過程中，平均環境溫度不能超過+40℃。如果超時，就要利用人工冷卻的方式，斷開電容器組和電網。按照具體的規程進行實際設計，從而將電容器進行安裝。分層安裝電容器的過程中，通常情況下不能超過三層，在層間不能添加隔板。電容器在合適的位置需要設置一個溫度計，這樣才可以更加便利的對于運行溫度進行監視。

二、建設或者改造方案

針對配網低壓用戶負荷側實現無功就地補償，其中比較有效的兩種補償方式就是大容量的用電低壓母線就地集中補償和單臺電動機的隨機補償[3]。但是在用戶內部進行安裝，面臨著很多的實際困難，并且缺乏相關數據的支持，如果功率因素比0.85小，那么可以將低壓負荷集中用戶側，對于低壓自動投切無功補償裝置進行安裝，實現自動跟蹤，三相和分相可以實現混合的補償，這樣一來，可以對于過補償進行防止。對于補償的裝置主要利用的就是單相5/10kvar，三相10、15kvar等比較小的容量的電容器，組合成多級分享和三相的自動補償，一用戶無功負荷的變化動態投切電容器，可以進行動態的控制，避免出現倒送無功的情況。

三、加強無功管理

對于低壓電網參數的統計分析進行加強，需要加強控制低壓無功損耗的源頭，低壓電網無功需要實現就地平衡，建立出低壓電網無功補償的技術標準[4]。

分析其經濟性，無功補償箱的體積比較大，具有非常復雜的回路接線，成本也比較高，針對新型的TDX智能式低壓電力電容器具有以下優點：外箱和柜體可以不計算，實現分期投資，可以便利的調整容量配置，實現無功補償的優化，實現自動投切和分析，將分相補償進行實施，在今后的方案制定過程當中，可以對于這種補償方式進行借鑒。

低壓用戶側無功補償與變電站集中補償如何配合以提高功率因數：可以利用電動機隨機無功補償模式，補償電機無功功率，可以將電壓損失進行減少，可以將電動機啟動能力進行改善。大中型電動機的比重比較大，利用小時數比較高的廠區可以進行隨機補償，將電動機機動的運行條件進行改善，還可以使配電臺區的電能損耗進行有效的降低[5]。

還可以利用配電室集中補償的方式，如果利用的電動機隨機補償方式存在困難，可以在配電室內采取計劃總補償的方式，可以將配電臺區的電能損耗進行降低，將廠區內部的線損情況進行減少。

四、電容器的選型

電容器用于電源系統中的接入總是在滿負載下工作，只有當頻率或電壓變化時，負載才變化。在操作中，如果電壓和電流超過極限溫度，它會縮短電容器的壽命，同時，給定電容器的尺寸，重量，因此選擇。電容器在正常工作時，應注意以下幾點：①使用額定電流開關必須匹配電容器的額定電流。②撥動開關電纜必須符合電容器的額定電流。③固定在電容器的連接線上必須可靠和牢固的連接。消除了低壓無功補償裝置，主要用干電容器代替油冷凝器。三角形連接的電容器切換過程由于存在過大的沖擊電壓，故障情況下的損壞概率越高，具有復合開關的過壓晶閘管裝置的影響也越大，但也具有更大的影響。

結束語

利用低壓無功補償技術，使電力企業和客戶實現了雙贏，改造無功補償技術之后，虧減低配電低壓線路損耗，提高配變利用率，對于客戶的供電需求進行滿足。

參考文獻：

[1]黃妤群.SVG無功補償技術在低壓配電網中的應用[J].機電信息，2011，12：44-45.

[2]段悅芬.配電系統中智能低壓無功補償技術的研究[J].低壓電器，2011，07：53-55.

[3]孔令俊.無功補償技術在低壓配電系統中的應用[J].中國高新技術企業，2015，04：66-67.

（作者單位：國網山西省電力公司檢修公司）