摘要：配电网中高压配电线路是重要的无功电源，但是需要设置一定的无功补偿补充无功功率，才能满足负荷对无功的需要，满足客户的用电需求。无功补偿一种是补偿后尽量降低供电网络中的无功线损，获得最大的降损节电效益，一种是提高功率因数，以提高电能质量及经济效益。文章分析了10kV配电线路无功补偿技术原理和原则的，分析无功补偿系统的主要组成部分，探究10kV配电线路无功补偿技术。
关键词：10kV；配电线路；无功补偿
引言：我国电网存在着点多、面广、线路较长等特点，所以非常容易造成电网线损率的出现，加之于科学技术的进步，用电量在不断增加，电网负荷加大，直接造成了更大的损耗率，最终增加了电网运行的成本。因此，在种种因素的督促下，配电网无功补偿技术应运而生，并受到电力行业的广泛青睐，它有效提升了电网运行的经济效益，降低了运行过程中的损耗。
1 10kV配电线路无功补偿技术原理和原则
1.1运用原理
配电系统中的输出功率一般包含无功功率与有功功率两个重要组成部分，其中，无功功率不会将电能转换为其他形式的能，主要是在电能和配电网之间实现周期性有效转换，该种能量是用电设备做功的基础条件；有功功率即直接消耗的能量，它可以把电能直接转化为机械能或者热能，并利用这些能量做功。一般条件下，电流做功滞后于电压90º，在电容元件中做功将超前电压90º，电感电流与电容电流方向相反。
1.2运用原则
（1）为了有效的降低线路中由于无功功率流动所产生的功率损耗，补偿无功功率需要按照就近的原则来进行。（2）对配电变压器励磁中出现无功功率损耗的现象，可以选着固定模式来进行补偿，与此同时，需要对电容器的运行能力和维护工作进行全面的分析和考虑，每个配电励磁的无功补偿最好为两处。（3）由于感性负荷的客户端存在无功功率损耗的现象，因此必须从客户端进行入手，采取无功补偿措施，与此同时，需要按照无功功率负荷的变化情况来对电容器组件进行自由切换。
2 10kV线路无功补偿系统的组成
10kV线路无功补偿系统的主要组成包括以下几个部分：（1）无功补偿控制器。无功补偿控制器的主要用于监测10kV配电线路中大用户的计量管理及无功补偿控制，实际无功补偿系统中常用型号为GKGBC2－WN204，其信号覆盖面广，具有较强的稳定性与实用性，广泛安装于配网系统需求侧管理及服务领域，功能十分强度。（2）高压真空断路器，其主要起到动作开断与关合负载电流的作用，常用型号为FZW20－10/T630A－20型户外高压真空断路器，额定电压12kV。（3）高压电容器。高压电容器可提高50Hz工频电力系统的功率因数，其对安装环境有一定要求，通常安装所在地海拔高度要在1km以下，环境空气温度不得低于40度以下，且不得高于45度以上，在1.1UN状态下可长期运行，如1.15UN状态下，每天运行时间不得超过30min。如运行环境比较特殊，比如高原地区，则另采用特殊要求的高原型产品。（4）电抗器。10kV高压无功补偿系统中，电抗器是重要的配套设备，将其与电力电容器串联可起到抑制电网中高次谐波的作用，合闸通流及操作过电压等受到一定程度的限制，电网系统的电压波形得到改善，电网功率因数也相应提高，可在很大程度上保证电力电容及其它电力设备运行的安全性。10kV配电网中常用型号为WNCKS干式铁心串联电抗器。（5）其它部件。其它部件包括放电线圈及避雷器。放电线圈的主要作用是连接高压并联电容器，在电容器组由电力系统中切除后，可利用放电圈促进剩余电荷的泄放，常用型号为PDGR－W型全封闭干式放电线圈。避雷器主要安装于10kV馈线处每相处，主要材料为复合外套金属氧化锌，以避免高压无功补偿装置受到雷击侵害。
3探究10kV配电线路无功补偿技术
3.1技术要求
首先，由我国电网公司发出的相关文件可知，10kV功率因数大于0.9。线损度小于5%，据此我们应当在10kV中安置电容器，通过自动或固定向融合模式实现无功补偿，若供电线路上使用自动电容器组，那么就根据满负荷进行线路计算，如果在使用固定电容器组，则根据低负荷进行计算，自动补偿与固定补偿的有效结合将会达到最佳效果。其次，遵循就地平衡原则实施无功补偿，由于部分配电线路十分复杂无法进行统一，所以需要采取集中与分散，自动与固定相结合方法。一是需要在变电所根据主变压器其容量15%进行固定补偿电容器组配置；二是将固定补偿电容器安装在线路的负荷中心处或某低负荷处；三是将自动补偿的电容器组安装在线路的负荷中心上侧。
再次，根据某配电线路的无功负荷平均量与最小量确定该线路相应补偿容量，当无功负荷平均值比最小值大
时，首先考虑无功功率，如果可以在安装固定补偿装置条件下实现，则根据无功负荷最小值来处理补偿容量情况二当线路中的无功负荷较大时，既要考虑无功负荷所在点本身，又要考虑距离线路始端长度，每组补偿设置以100～2006V/A为最佳。
最后，无功补偿技术的具体应用需要注意在提高电压和力率效果的基础上，尽量降低线损，也就是说可以通过在线路上安装电容器的方式进行多点或单点补偿.如果是单点补偿，其地址需要设置在距离线路端
的位置，补偿容量是无功负荷
；如果是两点补偿，第一补偿点应在距首端
只处，第二补偿点在距首端
处，两处的补偿容量为
倍线路所需无功容量，此时线损下降值为96%；当线路比较长且负荷较大时，选择三点分散式补偿，需要将自动补偿和固定补偿进行有效融合；如果是多点补偿，最佳方式是进行分段分支线补偿，对其中线路较长或分支较大负载的自然功率的因数低路线进行补偿.
3.2保护及控制补偿电容器
（1）控制原理。第一，功率的控制原理。对功率因素的上下限和无功功率的返回值进行设定，从而对电容器组进行控制。适用于线路负荷较重的场所。第二，电压无功的控制原理。对于电压因素的上下限和无功功率的返回值进行设定，从而对电容器组进行控制。适用于负荷变化较大的场合。
（2）装置保护。通常情况下，需要在开关控制箱中安装自动控制系统，并且根据环境和户外补偿装置的特点来进行选择，安装合适的自动化控制系统，确保补偿装置可以安全、正常的进行工作。
（3）数据管理。人工的数据进行抄写，并且借助相应的软件来对数据信息进行分析，从而对控制原理设定值的合理性进行分析和判断。
（4）自动化控制系统的功能。一是对数据信息进行记录。动作之前和之后电流、电压等数据信息进行详细的记录。二是电测参数的监测功能。对功率、电流、电压等数值进行实时监测。三是控制功能。可以根据实际的情况有针对性的选择方案来对其进行控制。四是接口通信功能。能够有效的抄取电流、电压、功率等方面的数值。第五是显示功能。对工作的状态、补偿的实践、检测电参数等数值进行显示。
结束语：总之，10kV配电线无功补偿技术和配套设备的安装，能够有效的提高配电线路和电力系统的功率因数，从而提高配电系统的工作效率，有效的改善供电质量，最大限度的降低线路的损耗。因此，政府部门需要对技术创新和思想创新进行重视，积极的发展我国的电力事业。
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论文作者:韩宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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