10kV电网无功补偿装置设计

10kV电网无功补偿装置设计

郭月华

天津津彩工程设计咨询有限公司 天津 300163

摘要：在电网需求不断变化的背景下，必须主动对配电网结构进行改革优化，提高输电效率与用电稳定性。通过对我国目前多数电力企业的配电工作分析可知，无功分布不均衡、无功补偿体系不健全、投运效率低、谐波问题严重等问题，直接或间接对配电网运行造成影响。

关键词：10kV电网；无功补偿装置；设计

引言

在能源紧张的今天，一个发电企业如何合理的利用能源，降低能耗，对发电企业发展具有十分重要的意义。无功功率补偿技术通过减小线路与变压器的电压压差，从而减少电压扰动，以此来提高运行设备的电压安全程度。同时，无功功率补偿技术能够帮助延缓设备衰老，从而提高用电的效率和质量，以保证消耗维持在一个低水平的阶段。

1配电网运行现状

1.1电容补偿

由于我国疆域广阔各个地区的地理环境差异较大，因此配电网运行时存在较大负荷波动，导致了整体电网运行稳定性较差。目前我国很多城镇与乡村安装的配电系统，主要采取户外塔杆的安装工作模式，在配电网运行过程中，主要以电容器补偿模式为主。在电容补偿工作开展时，主要是因为电容器可以提供稳定固定的无功公路，并且电容器设备的成本较低可以快速安装操作，提高了电网运行的整体安全性，因此我国配网系统中，主要利用电容器开展无功补偿工作。

1.2无功补偿

静止无功发生器(SVG)设备可以对配电网谐波进行一定处理，并发挥出无功补偿的工作效果，部分电力企业在对谐波问题处理时，利用SVG设备替代了电容器，以提高电能运行效率与质量。该谐波治理技术已经在国外得到普遍应用，我国的工业配网工作中合理的应用该设备，但是在基层乡镇配电网无功补偿工作开展时，仍旧采用电容器补偿工作方式。

210kV电网无功补偿装置设计策略

2.1智能无功补偿技术

2.1.1选取

分析稳态补偿与快速跟踪补偿技术，两者相结合之后，可以大大提高工作效率，保证电力传输的稳定性，这是无功补偿技术在未来发展中的主要趋势。从经济方面分析无功补偿技术，需要平衡技术成本以及实际效益，如果这两方面不平衡，可能会影响到企业的工作盈利，这样会影响到无功智能补偿技术在电力方面的应用，将其投入到实际工作中，考虑工作效果，可以提高功率因素，减少能源损耗。在工作过程中，可以最大程度发挥抵消无用电流的能力，提高工作效率，保证工作质量。只能无功补偿技术还应该考虑到经济因素，稳态补偿与快速跟踪相结合的方式。可以满足社会工作需求，工作过程中使电力系统正常运行更加稳定，解决用电量大，负荷变化快以及波动大的弊端。通过智能无功补偿技术可以极大程度的提高工作效率，还能控制成本投入，所以将两种技术混搭在一起，是非常可行的方案。在技术层面考虑无功补偿技术在电网中的应用。

2.1.2配置

电网建设种类繁多，同时在工作中还容易出现极多的故障，企业为了追求经济效益，所以在工作期间不断引入新技术，优化电力设备，如果还采用以往的误工补偿技术，很难应对当前复杂的电网结构。为了解决这个问题，需要使用多种智能无功补偿技术相结合的方式，这样才能有效地应对复杂的电网建设。同时需要结合智能补偿技术和固定补偿技术，通过多种技术相结合，可以弥补单一技术存在的缺陷，保证无功补偿工作可以顺利进行，优化技术过程中需要考虑到电力企业发展现状。电子企业在发展过程中，增加大量的电气设备严重影响到电网的三相平衡，无功补偿工作需要考虑当前工作现状，应该从这方面设计智能无功补偿技术，降低投入成本，采用多种无功补偿技术相结合的方式，是当前解决电网三相不平衡问题的有效方式。智能无功补偿技术需要考虑现实情况，重视配置的科学性，因为当前电器拥有众多功能，通过单一的智能无功补偿技术难以抵消系统的无用电流，为了实现采集、运算及软件保护等工作，需要采用复合结构，将无功补偿控制器根据功能需要合理的配置。随着技术的更新，无功补偿技术控制器的种类花样繁多，不同型号的控制设备优缺点各异，在实际应用过程中，需要考虑到不同型号无功补偿器的工作内容以及相应的优缺点，灵活的根据工作需要加以选择，科学配置智能无功补偿控制器，这样可以应对复杂的工作情况。

2.2提高无功补偿功率因数

2.2.1用同步补偿器作无功补偿

通过无功补偿能够将电力设备的功率因数有效提高：第一种叫做同步补偿器，在业界也被称为同步调相机，其本质是一个状态为空运行的同步电动机，当工作环境的工率因数为0.8~0.9超前，也就是过励磁运行状态下时，会将无功功率提供给电力系统，当工作环境处于欠励磁运行状态时，会将无功功率从电力系统中吸取出来。与此同时，由于同步电动机具有比较复杂的结构，内部带有启动控制设备，因此，对同步补偿器的维护工作具有较大的难度。并且，相比较于静电电容器，同步补偿器的成本投入比较大。除此之外，同步补偿器针对容量比较大的电动机功率因数提高效果比较明显，这一类电动机能够长时间保持较低的速度和不变的速度运行。另外，由于具有较小容量的同步补偿器不具备较高的经济性，因此，并不适合使用在工厂的供电系统中。

2.2.2用静电电容器作无功补偿

1.2.1个别补偿

个别补偿方式又被称为随机补偿方式，这是由于电容器能够连接电动机具有的引出线子端，并且彼此之间共同使用同一套开关设备。

1.2.2低压分组补偿

低压分组补偿主要是将电容器安置在工厂车间变电室和配电室的母线上，这样，能够将电容器利用率有效提升的同时，将电容器的总容量有效降低。与此同时，由于低压保护装置与低压开关装置的成本比较低，并且能够使自动控制有效实现，将配电变压器以及高压线路中产生的无功功率具有的无损程度有效降低，减少工厂车间主变压器的视在功率，致使主变压器选择容量较小的功率，但是无法减少低压线路的务工流动。此时，如果将分组补偿模式与个别补偿模式进行有效的结合，这样，就能够在配电箱以及低压用电设备附近，设置大部分无功补偿设备，这样的方式，能够使得到得到的补偿效果进一步提高。

1.2.3高压集中补偿

高压集中补偿主要指的是，在工厂车间总降压变电所的母线位置上装设电容器，一般情况下，会将电容器装设在低压侧6~10kV的母线位置上。高压集中补偿方式具有安装电容器方便、设备运行可靠性高、利用率比较充分的特点，但是使用投切电容器的保护装置以及开关设备具有较高的成本。虽然能够在一定程度上使安置在总降压变电所上的装置只能够将总降压变电所具有的符合能力增加以及使通过变电所前电力系统中的无功功率降低，保证变电所电压具有较高的质量，然而，对工厂内部配电网络具有的无功功率却无法降低，因此，在经济方面，高压集中补偿相比较低压分组补偿与个别补偿，具有的性价比更低。

结语

在智能电网建设过程中，基于用户的用电需求变化，需要不断提高配电网的电能供应质量与安全。为此对配电网的无功补偿工作与谐波治理现状进行分析可知，配电网的整体运行仍旧存在一定问题，为了提高电网运行的安全性、可靠性与稳定性。

参考文献

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