低压用户侧无功补偿技术分析

低压用户侧无功补偿技术分析

滕永青刘海栋王军强

（中煤平朔集团有限公司036006）

摘要：近些年我国电网的容量不断增加，对于电网无功的要求也越来越高。要想对于电压质量给予保证，就要实现电力系统的补偿和无功效率平衡，可以对无功补偿进行有效的控制，并且进行合理的应用，从而保证了电力系统的稳定性和安全性，将电能损耗进行降低，从而将经济效益进行充分的发挥。本文主要对低压用户侧无功补偿技术进行分析，从而对于相关的研究提供理论基础。

关键词：低压用户；无功补偿；技术

以当前配网的无功现状为基础，需要将技术降损积极的开展，使低压用户侧的无功就地补偿更好的进行下去，可以将低压线路损耗进行有效的降低。在配电网络当中，如果各个用户低压侧将无功补偿装置进行充足的配置，配电线路当中的无功电流需要保持最小，配电线路需要损耗最小的有功损耗，从而减小线路压降。

一、低压用户侧无功补偿技术

（一）产品选择

我国电子技术不断的发展，出现了各种各样的无功补偿控制器，主要是由集成电路和CPU以及DSP等技术构成。无功补偿产品的市场需求不断得到扩大，因此出现了很多的无功补偿控制器的厂家，但是其产品质量和产品性能也存在很大的差异。选择控制器需要考虑以下几个方面因素：电网负荷的波动比较小，三相负荷保持平衡，主要的目标就是将功率因数进行提高上，可以将设备成本进行降低，可以选择功能比较单一，或者操作比较简单的无功补偿控制器。不必严格要求其控制物理量，其控制物理量可以是无功功率、无功电流、功率因数等，理应简单的循环投切模式[1]。这样一来，就可以获得良好的无功补偿效果，可以将生产制造成本进行降低，与此同时，设备的操作也是非常简单的，相关的维护也是非常简单的。电网负荷具有频繁的波动，最大负荷和最小负荷之间具有比较大的差距，三相负荷平衡的情况需要利用具备良好性能的控制器。如果控制物理量是无功电流和无功功率，分别设定投入门限和切除门限，那么可以避免出现投切震荡的情况，与此同时，还具备良好的保护功能。选择最好的投切方式就是具备程序控制的投切方式，可以针对无功功率的变化，利用控制器进行动态跟踪补偿。

（二）选择和设置无功补偿控制器

无功补偿控制器的投切开关就是接触器，属于低压电容无功补偿装置，不能频繁的利用电容器的投切。如果过于频繁，在实际投切的过程中，过电压和冲击电流就会危害到自愈式电容器，降低容量，使绝缘老化的程度不断加快，损坏了电容器，因此利用无功补偿控制器的时候，需要将投切时间间隔适当的延长，可以循环投切，将投切的次数进行减少，对于相关的要求进行满足[2]。

（三）控制温度过高

电容器在设计运行过程中出现温度过高的情况，那么金融化膜就会出现电化学反映，对于自愈时的热量消散造成影响，使电容器出现失败的自愈，使绝缘介质出现击穿的情况。严重时电容器的外壳就会出现膨胀的情况，电容器发出异常的声响，甚至出现爆破的情况。运行的实际温度如果比额定温度高出5℃，那么使用寿命就会减少一半，因此需要对于电容器的运行温升进行监视。低压自愈式的电容器在实际运行的过程中，温度升高的主要原因是因为低压无功补偿的装置柜体设计不够合理，或者因此因为安装不够合理，电容器通风出现不良的情况。电容器长时间过电压，使电容器出现发热的情况。出现高次谐波也会使电容器直接出现过电流，要想将温度升高的情况进行解决，可以将温度进行控制，电容器的环境温度要高于-44℃，在运行过程中，平均环境温度不能超过+40℃。如果超时，就要利用人工冷却的方式，断开电容器组和电网。按照具体的规程进行实际设计，从而将电容器进行安装。分层安装电容器的过程中，通常情况下不能超过三层，在层间不能添加隔板。电容器在合适的位置需要设置一个温度计，这样才可以更加便利的对于运行温度进行监视。

二、建设或者改造方案

针对配网低压用户负荷侧实现无功就地补偿，其中比较有效的两种补偿方式就是大容量的用电低压母线就地集中补偿和单台电动机的随机补偿[3]。但是在用户内部进行安装，面临着很多的实际困难，并且缺乏相关数据的支持，如果功率因素比0.85小，那么可以将低压负荷集中用户侧，对于低压自动投切无功补偿装置进行安装，实现自动跟踪，三相和分相可以实现混合的补偿，这样一来，可以对于过补偿进行防止。对于补偿的装置主要利用的就是单相5/10kvar，三相10、15kvar等比较小的容量的电容器，组合成多级分享和三相的自动补偿，一用户无功负荷的变化动态投切电容器，可以进行动态的控制，避免出现倒送无功的情况。

首先需要对于配电变压器功率因数进行测试，如果负荷比较大，补偿情况对于需求功率因数不满足，那么就要全面的监测低压负荷，实现大功率的感性负荷，在负荷侧，明确合适的安装点，将低压无功补偿装置进行安装，可以跟踪分析主要的运行情况，对于补偿效果进行测算，以变压器线损率为基础，对于降损效益进行计算。

三、加强无功管理

对于低压电网参数的统计分析进行加强，需要加强控制低压无功损耗的源头，低压电网无功需要实现就地平衡，建立出低压电网无功补偿的技术标准[4]。

分析其经济性，无功补偿箱的体积比较大，具有非常复杂的回路接线，成本也比较高，针对新型的TDX智能式低压电力电容器具有以下优点：外箱和柜体可以不计算，实现分期投资，可以便利的调整容量配置，实现无功补偿的优化，实现自动投切和分析，将分相补偿进行实施，在今后的方案制定过程当中，可以对于这种补偿方式进行借鉴。

低压用户侧无功补偿与变电站集中补偿如何配合以提高功率因数:可以利用电动机随机无功补偿模式，补偿电机无功功率，可以将电压损失进行减少，可以将电动机启动能力进行改善。大中型电动机的比重比较大，利用小时数比较高的厂区可以进行随机补偿，将电动机机动的运行条件进行改善，还可以使配电台区的电能损耗进行有效的降低[5]。

还可以利用配电室集中补偿的方式，如果利用的电动机随机补偿方式存在困难，可以在配电室内采取计划总补偿的方式，可以将配电台区的电能损耗进行降低，将厂区内部的线损情况进行减少。

结束语

利用低压无功补偿技术，使电力企业和客户实现了双赢，改造无功补偿技术之后，亏减低配电低压线路损耗，提高配变利用率，对于客户的供电需求进行满足。

参考文献

[1]黄妤群.SVG无功补偿技术在低压配电网中的应用[J].机电信息,2011,12:44-45.

[2]段悦芬.配电系统中智能低压无功补偿技术的研究[J].低压电器,2011,07:53-55.

[3]孔令俊.无功补偿技术在低压配电系统中的应用[J].中国高新技术企业,2015,04:66-67.

[4]林惠安.优化专变用户低压无功补偿方案的分析与探讨[J].科技经济市场,2012,08:5-7.

[5]刘骏跃.低压电网无功就地补偿中的一些技术问题[J].煤矿机电,2011,04:21-22+25-0.

作者简介

滕永青（1980-），男，汉，山西大同人，硕士研究生，职称：工程师，专业：测试计量技术及仪器。