配电网无功补偿现状分析与应用探究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

配电网无功补偿现状分析与应用探究

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：杨晓林

[导读] 在电力供应系统中，配电网是非常重要的组成部分，配电网无功补偿工作一直是电力供应企业重点关注的内容。

杨晓林
          云南电网有限责任公司临沧耿马供电局云南耿马 677500

        摘要：在电力供应系统中，配电网是非常重要的组成部分，配电网无功补偿工作一直是电力供应企业重点关注的内容。在电力能源供应过程中会出现不同程度的电能损耗现象，配电网无功补偿能有效降低电力能源在供电线路以及变压器等设备中出现电能损耗给末端设备稳定使用带来的影响，使配电网的电流、电压等具有比较高的稳定性，提升电力供应质量。本文简要分析了配电网无功补偿技术的现状及存在的风险，探究了配电网中常见的无功功率补偿应用方式及应用效果，希望对供电企业配电网无功补偿工作提供参考价值。
        关键词：配电网；无功补偿；应用现状；应用措施探究

        引言：电力能源作为基础性能源，对其供电可靠性和供应质量有着比较高的要求。供电企业想要实现高水平发展，不仅需要提升发电能力，同时还需要提升电力供应水平。在电力供应过程中，电能无功损耗一直是导致电压质量下降的主要原因。因此需要电力供应企业认识到配电网的重要性，做好配电网无功补偿工作，认真分析配电网无功补偿的现状同时做好无功补偿工作。不断完善电力供应网架结构，提高配电网自动化能力，从而提升电力供应的稳定性。
        一、配电网无功补偿技术的现状分析及存在的风险
            1、配电网无功补偿技术的现状分析
        传统形势下的配电网会将无功补偿工作放在供电网络末端，但由于现阶段电力线路高密度分布，线路供电半径大，导线线径小，在电力能源输送过程中产生的能源损耗数量是比较大的。因此如何有效降低电力能源在输送过程中的损耗已经成为配电网无功补偿的主要方向。同时，如何降低配电变压器的能源损耗也是无功补偿工作的重点内容。在配电网无功补偿技术中，无功补偿的容量不足是主要的问题。现阶段无功补偿一般采取就地补偿以及集中补偿等技术，这样能有效提升电力系统的功率，能够有效降低电力能源在输送过程中的损耗，提升整个配电网的电压质量。
        2、配电网无功补偿技术存在的风险
        配电网无功补偿技术使用不正确或者补偿方式选择不当，非常容易使供电网络出现电压升高或者出现谐波危害等问题，这样反而会出现其他的电力系统供应故障。在配电网进行无功补偿时出现电压升高或者谐波增大等危害时，会导致配电网的安全性能降低，引起客户用电设备损坏。
        谐波增大会导致电网中电流和电压出现比较明显的波动，这样会使电网存在比较严重的安全隐患，整个电网的运行效果也会受到比较严重的影响。如由于无功补偿设备操作不当，容易使配电网的电压和谐波出现升高，这样会对电网中的运行设备造成比较大的影响，使变压器、电容器、电机、供电线路等基础设备出现故障。变压器、电容器、电动机等设备的故障几率会出现比较明显的升高，供电线路的线损也会升高，同时也会使电力能源的损耗量提升，这样反而会增加供电企业的运营成本。在配电网无功补偿工作中，如果无功补偿能量过多，会出现无功倒送问题，这样也会导致配电网中的变压器、电容器等基础设备出现故障或者损坏问题，也会导致配电网线路面临比较严重的线损问题。例如在夜间对配电网进行高额无功补偿工作时，高电压会对电容器造成损伤，容易导致供电网络出现无功倒送的问题。
        二、配电网中常见的无功功率补偿应用方式及应用效果分析
        1、变电站集中补偿方式
        配电网无功补偿采取变电站集中补偿方式是一种比较常见的补偿方法，这一方法能有效提升配电网中的电力功率，可以快速提升配电网中变电站的母线电压，使电压维持在正常范围内并保持稳定，改变配电网中的功率因数，对在变压器和电网线路中损失的电能进行补偿。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

变电站集中补偿的设备包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等补偿设备。这种补偿方式一般使用在变电站的母线上，这样更利于电力人员进行操作和维护。需要注意的是，变电站集中补偿方式对于电压过低的配电网并不适用。
        2、配电线路补偿方式
        配电网中无功补偿选用配电线路补偿方式，主要应用于线路较长的配电网络中。这是由于电能在配电网中传输过程中，会出现比较大的电能损耗，当电能损耗过高时，会导致线路末端电压过低的问题，这就导致配电网末端设备电压持续不稳，无法正常工作。配电线路补偿是在配电网中段安装电容器，通过电容器提升补偿容量，提升电网功率和电网末端的供电电压。这种补偿方式具有管理和维护方便，整体成本比较小，实际效果比较显著。但需要注意，配电网线路补偿点的数量要合理，无功补偿过多反而会加大功率损耗。
        3、随机补偿方式
        在配电网中会有一部分电能损耗在电动机上，这部分损耗的电能会导致配电网中的电压出现波动。随机补偿是将低压电容器和电动机并联，通过控制、保护装置以及电动机同时投切的一种无功补偿方式。随机补偿方式主要应用在电动机的电能损耗比较明显的配电网络中，能有效保证配电网络中的无功补偿平衡性，不仅可以提升电动机的功率，还能明显的降低电能在电网线路传输过程中的损耗。这种补偿方式能够有效降低设备费用成本，操作与管理都比较简单，设备安装比较便利，具有比较强的灵活性。
        4、随器补偿方式
        配电网无功补偿中的随器补偿方法能比较好的提升变压器的利用率，主要是将低压电容器通过低压熔断器连接至配电变压器，对配电变压器出现的空载电能损耗进行补偿的方式。随器补偿能降低电能在配电网中的无功损耗，提升电网末端的功率因数，使电网末端的电压能有比较好的稳定性。能比较明显降低补偿电能成本，是现阶段配电网无功补偿中应用比较广泛的一种补偿方式。但是随器补偿方式的设备投入量比较大，需要安装比较多的配电变压器，对于后期的变压器运行维护要求比较高，导致安装和维护成本增加。
        5、跟踪补偿
        在配电网络中用电量比较高的末端，其变压器的电流和功率比较大，容易出现比较明显的电能损耗。跟踪补偿的工作方式和随器补偿的方式比较相似，也是需要在配电网末端的低压电容器部位进行补偿。这种补偿方式具有比较好的补偿效果，能实现跟踪补偿，但是其投入成本比较高，同时设备之间的关联性比较明显，如果出现单一设备损坏就会使电容器无法实现投切。因此给日常的管理与维护工作带来比较高的要求。
        6、配电网无功补偿的实际应用效果
        预设方案：对配电网中的某一电动机进行补偿
        电动机的额定功率为50KW，无功补偿量为15kvar，无功补偿级数为0、5、10、15kvar并采用随机补偿的方式，直接与配电网末端的电动机相连。通过实际运用可以发现，这种方式安装比较简便，可以用比较小的投资费用，降低电能在电网线路、配电变压器等设备的能量损耗。同时提升了投切的稳定性，使配电网末端的设备能有比较好的稳定性，提升了电气设备的使用寿命，也能对无功补偿功能随时进行检测。
        结语：配电网的规模逐渐扩大，在配电网中出现电能损耗的现象也比较明显。电能损耗会对电力供应带来比较多的问题，因此需要供电企业根据实际情况选择最为合适的配电网无功补偿方式，从而对配电网中损耗的电能进行补偿。供电企业应当不断优化补偿方案，同时对补偿装置进行改进，从而提升配电网无功补偿的技术和效果，使供电企业的电力供应更加稳定，推动配电网的完整性和稳定性建设，提升配电网自动化水平，实现了配电网自动化运营，使供电企业的经济效益稳步提升。
        参考文献：
        [1]陈建军,檀政,张晓毅.配电网无功补偿治理技术研究及工程应用分析[J].电子测试,2017(16):44-46+57.
        [2]刘杰.配电网无功补偿装置的设计及应用模式比较分析[J].通讯世界,2016(7):169-170.
        [3]徐汉武.配电网无功补偿位置确定及优化分析[J].科技展望,2017(21).