摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷深化，對(duì)電源電壓的質(zhì)量要求不斷的提升。本文將對(duì)10KV配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上提出一些建設(shè)性建議，以供參考。

　　關(guān)鍵詞：10KV配電網(wǎng),無(wú)功補(bǔ)償,策略,研究

　　隨著城市化和工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，導(dǎo)致電力負(fù)荷激增，現(xiàn)行的配電網(wǎng)供電能力表現(xiàn)出明顯的不足，很多時(shí)候顯得力不從心、捉襟見(jiàn)肘。然而，10kV配電網(wǎng)的可靠性與供電能力，直接關(guān)系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民的生產(chǎn)生活用電。因此加強(qiáng)對(duì)10KV配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償研究，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1、10kv配電網(wǎng)無(wú)功管理現(xiàn)狀

　　據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)前我國(guó)多數(shù)供電企業(yè)所采用的是變電站內(nèi)的無(wú)功集中補(bǔ)償管理方式，主網(wǎng)的功率因數(shù)一般都比較高、線損相對(duì)較低。對(duì)于10kV配電網(wǎng)而言，其無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓芾憩F(xiàn)狀不容樂(lè)觀，很多的輸電線路上的電壓損失較大，尤其在高峰時(shí)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(duì)比較大，功率因數(shù)低，導(dǎo)致電網(wǎng)的損失不斷增大，對(duì)企業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)影響。基于此，筆者認(rèn)為加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)的無(wú)功管理，不斷提高其運(yùn)行功率因數(shù)，對(duì)于節(jié)能降耗具有至關(guān)重要的作用。

　　同調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，造成10kv配電網(wǎng)無(wú)功管理不善的主要原因可以歸納為以下幾個(gè)方面：第一，當(dāng)前我國(guó)的《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》只是針對(duì)100kVA 及以上的功率因數(shù)做出的規(guī)定，而對(duì)于100kVA 以下的功率因并由嚴(yán)格的規(guī)定，因此他們并沒(méi)有安裝相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置和設(shè)備;第二，為節(jié)省投資，配網(wǎng)初裝時(shí)很多用戶逃避了功率因數(shù)的考核，將大容量的變壓器說(shuō)成是多臺(tái)小容量的變壓器，再加上實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中沒(méi)有認(rèn)真的把關(guān)，從而留下了很大的一個(gè)管理漏洞;第三，對(duì)無(wú)功管理缺乏思想重視，而且用戶對(duì)所謂的無(wú)功管理并不了解，最終導(dǎo)致該安裝的無(wú)功補(bǔ)償裝置沒(méi)有安裝;第四，10kV的配電網(wǎng)線路的電容器遭到了嚴(yán)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(wú)功補(bǔ)償?shù)脑��?/p>

　　一般而言，電網(wǎng)中的變壓器、電動(dòng)機(jī)等電力負(fù)荷，多數(shù)是感性負(fù)荷，因此在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中要實(shí)時(shí)向這些機(jī)械設(shè)備提供適量的無(wú)功功率，以保證它們能夠正常運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)中適當(dāng)?shù)匕惭b一些電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置和設(shè)備后，能夠?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)備提供其所需的感性負(fù)載，以及所需要的無(wú)功功率，從而有效地減少配電網(wǎng)中的電源負(fù)荷，減少其向感性負(fù)荷輸送無(wú)功功率。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，電網(wǎng)的輸出功率一般包括兩部分，即有功功率和無(wú)功功率。其中，直接消耗電能，并將電能直接轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能以及化學(xué)能，并利用這些能量進(jìn)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(zhuǎn)換成其他形式能量，并將這種能量作為設(shè)備作功的條件，同時(shí)可以在電網(wǎng)與電能之間進(jìn)行周期性的相互轉(zhuǎn)換，我們將其稱為無(wú)功功率。由于無(wú)功功率在配電網(wǎng)中實(shí)際流動(dòng)量減少了，因此也就有效地降低了輸線路及變壓器等設(shè)備因無(wú)功功率的輸送而造成的能量損耗，即無(wú)功補(bǔ)償。

　　3、無(wú)功補(bǔ)償?shù)膸追N方式

　　一般而言，無(wú)功補(bǔ)償主要有五種方式，即配電線路補(bǔ)償、變電站補(bǔ)償、隨機(jī)補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償以及隨器補(bǔ)償。具體分析如下：

　　(1)配電線路補(bǔ)償

　　它是通過(guò)在桿塔上布設(shè)電容器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，補(bǔ)償點(diǎn)不能太多;控制方式應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)便，補(bǔ)償容量不能太大，以免過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象的發(fā)生;可采用避雷器、熔斷器等設(shè)備，進(jìn)行過(guò)壓或過(guò)流保護(hù)。配電線路補(bǔ)償所提供的主要是線路與公用變壓器的無(wú)功，具有投資小、便于管理、回報(bào)快等優(yōu)點(diǎn)，因此可適用于功率因數(shù)低而負(fù)荷重的輸電線路。

　　(2)變電站補(bǔ)償

　　它主要是針對(duì)配電網(wǎng)無(wú)功平衡問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行集中補(bǔ)償，其設(shè)備有并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器以及同步調(diào)相機(jī)等，其目的在于平衡無(wú)功功率，以改善其功率因數(shù)，將系統(tǒng)終端的母線電壓提高。由于相關(guān)補(bǔ)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(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

　　(3)隨機(jī)補(bǔ)償

　　所謂隨機(jī)補(bǔ)償，主要是指將10KV電容器和電動(dòng)機(jī)有效地連接在一起，對(duì)保護(hù)控制裝置和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行同時(shí)投切，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。通常配電網(wǎng)中的部分無(wú)功功率是電動(dòng)機(jī)消耗的，由此可見(jiàn)，做好電機(jī)無(wú)功補(bǔ)償對(duì)于降低線路損耗具有重要的作用。

　　(4)跟蹤補(bǔ)償

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

　　(5)隨器補(bǔ)償法

　　隨器補(bǔ)償法是通過(guò)低壓保險(xiǎn)設(shè)備將低壓電容器連接在配電變壓器的一側(cè)，其作用是補(bǔ)償電變壓器空載無(wú)功功率。變壓器在空載和輕載時(shí)的無(wú)功負(fù)荷主要表現(xiàn)為變壓器空載勵(lì)磁無(wú)功，而配變空載無(wú)功是用電企業(yè)無(wú)功負(fù)荷的重要組成部分。

　　4、無(wú)功補(bǔ)償?shù)谋Ｗo(hù)功能

　　一般而言，10kV及以上無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備中都設(shè)置了相對(duì)比較完善的保護(hù)功能，對(duì)于控制故障的發(fā)生、提高功率因數(shù)、減少設(shè)備的損壞以及降低電能的損失和提高配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的可靠性具有至關(guān)重要的作用。

　　(1)動(dòng)態(tài)自檢與自動(dòng)恢復(fù)功能

　　控制器中的參數(shù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤或者出現(xiàn)了一般性故障時(shí)，可自動(dòng)閉鎖，并且在一秒內(nèi)相關(guān)程序可以自動(dòng)恢復(fù)，同時(shí)可保證輸出無(wú)誤。

　　(2)欠壓保護(hù)

　　當(dāng)電壓值為零、出現(xiàn)了異常低值，或者低于欠壓值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切除電容器，直到壓恢復(fù)正常以后，方可正常操控。原理在于重新賦能時(shí)變壓器上的勵(lì)磁涌流之中，包含著大量諧波。

　　(3)過(guò)壓保護(hù)

　　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(huì)下降三分之二，此時(shí)電容器很可能會(huì)遭到損害。當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定值并持續(xù)一段時(shí)間以后，一定要切除電容器、閉鎖;當(dāng)電壓恢復(fù)正常以后，裝置也會(huì)恢復(fù)正常狀態(tài)。

　　(4)過(guò)電流保護(hù)

　　由于系統(tǒng)諧波、電壓波動(dòng)以及短路故障等問(wèn)題，很可能導(dǎo)致電容器中的電流過(guò)大，因此當(dāng)出現(xiàn)這一問(wèn)題時(shí)要及時(shí)切除電容器;當(dāng)電容器中的電流超過(guò)電流的設(shè)定值并持續(xù)設(shè)定時(shí)間以后，將電容器切斷。

　　5、舉例分析高壓電機(jī)補(bǔ)償問(wèn)題

　　某10kV輸電線路上的可負(fù)荷載是3000千瓦，線路的長(zhǎng)度為4.6千米，導(dǎo)線的電阻率為0.33歐每千米。當(dāng)沒(méi)有安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，其功率因數(shù)是0.8，則通過(guò)計(jì)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(fù)荷端的電壓為值才能達(dá)到10千伏。

　　通過(guò)以上例子可知，配電網(wǎng)的功率因數(shù)越高，電網(wǎng)中用來(lái)供給用戶使用的有效功率就會(huì)越大，電網(wǎng)線路上的無(wú)功功率耗損量就越小，輸電耗損隨之減小。因此，通過(guò)10kv無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)提高電網(wǎng)和用戶功率因數(shù)，不僅可以有效地提高供電設(shè)備的運(yùn)行效率、改善電壓質(zhì)量和降低線損，而且還能夠有效地提高用電設(shè)備的工作效率，對(duì)節(jié)能降耗具有非常重要的作用。

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