摘要：近年來，隨著我國社會經濟的飛速發展和電力系統建設的不斷深化，對電源電壓的質量要求不斷的提升。本文將對10KV配電網的無功補償問題進行研究，并在此基礎上提出一些建設性建議，以供參考。

　　關鍵詞：10KV配電網,無功補償,策略,研究

　　隨著城市化和工業化建設進程的不斷加快，導致電力負荷激增，現行的配電網供電能力表現出明顯的不足，很多時候顯得力不從心、捉襟見肘。然而，10kV配電網的可靠性與供電能力，直接關系著國民經濟的發展和人民的生產生活用電。因此加強對10KV配電網的無功補償研究，具有非常重大的現實意義。

　　1、10kv配電網無功管理現狀

　　據調查顯示，當前我國多數供電企業所采用的是變電站內的無功集中補償管理方式，主網的功率因數一般都比較高、線損相對較低。對于10kV配電網而言，其無功補償的管理現狀不容樂觀，很多的輸電線路上的電壓損失較大，尤其在高峰時間段，線路的末端難以保證供電的通暢性。線路電壓損失相對比較大，功率因數低，導致電網的損失不斷增大，對企業造成了嚴重的經濟影響�；�于此，筆者認為加強對配網的無功管理，不斷提高其運行功率因數，對于節能降耗具有至關重要的作用。

　　同調查研究發現，造成10kv配電網無功管理不善的主要原因可以歸納為以下幾個方面：第一，當前我國的《功率因數調整電費辦法》只是針對100kVA 及以上的功率因數做出的規定，而對于100kVA 以下的功率因并由嚴格的規定，因此他們并沒有安裝相應的無功補償裝置和設備;第二，為節省投資，配網初裝時很多用戶逃避了功率因數的考核，將大容量的變壓器說成是多臺小容量的變壓器，再加上實際運營管理過程中沒有認真的把關，從而留下了很大的一個管理漏洞;第三，對無功管理缺乏思想重視，而且用戶對所謂的無功管理并不了解，最終導致該安裝的無功補償裝置沒有安裝;第四，10kV的配電網線路的電容器遭到了嚴重的破壞，或者因線路走向的變化而使其位置變得不合理，再加上疏于管理，最終造成了一定的線路損失。

　　2、10kv無功補償的原理

　　一般而言，電網中的變壓器、電動機等電力負荷，多數是感性負荷，因此在系統實際運行過程中要實時向這些機械設備提供適量的無功功率，以保證它們能夠正常運行。當電網中適當地安裝一些電容器無功補償裝置和設備后，能夠為相關設備提供其所需的感性負載，以及所需要的無功功率，從而有效地減少配電網中的電源負荷，減少其向感性負荷輸送無功功率。對于電力系統而言，電網的輸出功率一般包括兩部分，即有功功率和無功功率。其中，直接消耗電能，并將電能直接轉化為熱能、機械能以及化學能，并利用這些能量進行作功的這部分功率就是有功功率;相反，不需要耗損電能，僅僅是將電能轉換成其他形式能量，并將這種能量作為設備作功的條件，同時可以在電網與電能之間進行周期性的相互轉換，我們將其稱為無功功率。由于無功功率在配電網中實際流動量減少了，因此也就有效地降低了輸線路及變壓器等設備因無功功率的輸送而造成的能量損耗，即無功補償。

　　3、無功補償的幾種方式

　　一般而言，無功補償主要有五種方式，即配電線路補償、變電站補償、隨機補償、跟蹤補償以及隨器補償。具體分析如下：

　　(1)配電線路補償

　　它是通過在桿塔上布設電容器的方式來實現無功補償，補償點不能太多;控制方式應當簡便，補償容量不能太大，以免過補償現象的發生;可采用避雷器、熔斷器等設備，進行過壓或過流保護。配電線路補償所提供的主要是線路與公用變壓器的無功，具有投資小、便于管理、回報快等優點，因此可適用于功率因數低而負荷重的輸電線路。

　　(2)變電站補償

　　它主要是針對配電網無功平衡問題，對其進行集中補償，其設備有并聯電容器、靜止補償器以及同步調相機等，其目的在于平衡無功功率，以改善其功率因數，將系統終端的母線電壓提高。由于相關補償裝置主要集中在10kV母線之上，因此具有易于管理、方便維護等優點。

　　(3)隨機補償

　　所謂隨機補償，主要是指將10KV電容器和電動機有效地連接在一起，對保護控制裝置和電動機進行同時投切，來實現無功補償。通常配電網中的部分無功功率是電動機消耗的，由此可見，做好電機無功補償對于降低線路損耗具有重要的作用。

　　(4)跟蹤補償

　　跟蹤補償法是將無功補償投切設備作為控制與保護裝置，將低壓電容器組補償于大用戶母線上的一種無功補償方式。該補償發法主要適用于專用配變客戶，不但可以替代隨器與隨機兩種補償方式，而且效果非常明顯。

　　(5)隨器補償法

　　隨器補償法是通過低壓保險設備將低壓電容器連接在配電變壓器的一側，其作用是補償電變壓器空載無功功率。變壓器在空載和輕載時的無功負荷主要表現為變壓器空載勵磁無功，而配變空載無功是用電企業無功負荷的重要組成部分。

　　4、無功補償的保護功能

　　一般而言，10kV及以上無功補償設備中都設置了相對比較完善的保護功能，對于控制故障的發生、提高功率因數、減少設備的損壞以及降低電能的損失和提高配電網實際運行的可靠性具有至關重要的作用。

　　(1)動態自檢與自動恢復功能

　　控制器中的參數出現了錯誤或者出現了一般性故障時，可自動閉鎖，并且在一秒內相關程序可以自動恢復，同時可保證輸出無誤。

　　(2)欠壓保護

　　當電壓值為零、出現了異常低值，或者低于欠壓值時，系統就會自動切除電容器，直到壓恢復正常以后，方可正常操控。原理在于重新賦能時變壓器上的勵磁涌流之中，包含著大量諧波。

　　(3)過壓保護

　　電力電容器上的決定性因素主要是指耐受電壓，若電壓升高15%，其有效服役年限就會下降三分之二，此時電容器很可能會遭到損害。當電壓超過設定值并持續一段時間以后，一定要切除電容器、閉鎖;當電壓恢復正常以后，裝置也會恢復正常狀態。

　　(4)過電流保護

　　由于系統諧波、電壓波動以及短路故障等問題，很可能導致電容器中的電流過大，因此當出現這一問題時要及時切除電容器;當電容器中的電流超過電流的設定值并持續設定時間以后，將電容器切斷。

　　5、舉例分析高壓電機補償問題

　　某10kV輸電線路上的可負荷載是3000千瓦，線路的長度為4.6千米，導線的電阻率為0.33歐每千米。當沒有安裝無功補償設備時，其功率因數是0.8，則通過計算可得出線路上的電流大約為216安培，線路中的電阻耗功率是 185千瓦，線損率約為5.8%;由此可知，只有母線的出線電壓值為10.5千伏左右，負荷端的電壓為值才能達到10千伏。

　　通過以上例子可知，配電網的功率因數越高，電網中用來供給用戶使用的有效功率就會越大，電網線路上的無功功率耗損量就越小，輸電耗損隨之減小。因此，通過10kv無功補償裝置來提高電網和用戶功率因數，不僅可以有效地提高供電設備的運行效率、改善電壓質量和降低線損，而且還能夠有效地提高用電設備的工作效率，對節能降耗具有非常重要的作用。

　　參考文獻：

　　[1]楊慶斌.淺談10kV配電網無功補償[J].城市建設理論研究(電子版)，2011(19)

　　[2]呂敏學.10kv配電網無功補償的應用探討[J].城市建設理論研究(電子版)，2011(28)

　　[3]黃令忠.關于10kV配電網無功補償方案的探討[J] .中國科技博覽，2012(14).

　　[4]周亮軍.10kV配電網無功補償優化配置[J].四川建材，2011(06)

　　[5]余前樂.10kV配電網無功補償分析及研究[J] .北京電力高等專科學校學報：自然科學版，2012(02).