对提高10kV配电线路功率因数的探讨与分析

刘超建

郑州供电公司登封市电业局，河南登封 452470

1 工作目标

1.1 基本原则

坚持调压与降损相结合，以降损为主；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主的原则；实行分级补偿，实现无功动态就地平衡。

1.2 管理目标

配电线路功率因数达到0.95以上。补偿分二步实施：第一步：2009年对原有低于0.85的配电线路进行补偿；第二步：2010年～2011年对低于0.90的线路进行补偿；最终实现10kV配电线路达到0.95以上的目标。

1.3 管理的效果

2009年投资139.5万元（31/9700kVar），功率因数达到0.943；2010年投资26万元（4/1000kVar），功率因数达到0.945；2011年投资89.13万元（13/3300kVar），功率因数达到0.95.

2 具体措施

2.1 健全组织机构

按照“统一领导、分级管理、分工负责、责任考核”的原则，分级成立10kV配电线路无功管理小组，形成体系健全、层次清晰、运行有效的管理机构。

2.2 对现有10kV配电线路电容器运行情况的调查分析

登封市电业局共有公用10kV线路64条，2009年3月～5月，组织技术人员对登封局61 条10kV公用配电线路（其中3条线路出线短，没有安装）安装的无功补偿装置110套(24340 kVar)，进行了运行调查，发现运行75 套，占安装电容器的68.18%；无运行35 套，占安装电容器31.82%。从检查情况看管理原因：调试不当造成有13台，占37.14%；电源反向接反有3台，占8.57%；电容器被盗造成有2台，占5.71%；互感器极性接反造成有7台，占20%。设备原因：因内部变压器烧坏造成有4台，占11.43%；因外接互感器烧坏造成有1台，占2.86%；因内部电机损坏造成有3台，占8.57%。其他原因：线路停运造成有1台，占2.86%；电容器报废造成有1台，占2.86%。

通过近3个月的调查，发现各类未运行原因所占比例：管理原因占71.42%，是影响电容器运行的主要原因；设备原因占22.83%，是影响电容器运行的次要原因；其它原因只占5.72%。

2.3 分析影响配电线路无功补偿装置正常投切的原因

1）管理人员对无功补偿装置原理和控制器控制原理不熟悉，不会设置控制参数，造成大多数装置不能正常投切；

2）当线路出现电压不平衡或线路接地时造成电容器过流、控制器过流速断保护、控制器自锁、装置退出控制运行等。过流速断保护动作，控制器需人工复归，由于管理人员对控制器不了解，未及时复归解锁，造成装置不能自动投切；

3） CT二次接线极性反接和一次安装相续不对（A电流B.C电压或A.B电压C电流）而造成装置采样误差过大，导致自动控制不合理；

4）无功补偿装置安装位置不合理。无功补偿装置应选择负荷比较集中的前端安装；如果提高末端电压，无功补偿装置应选线路2/3处或靠末端安装。检查中发现无功补偿装置安装在负荷点后端安装，造成无功装置采集不到线路负荷，不能投切。

2.4 针对无功补偿不够和管理不当造成功率因数偏低的线路采取的办法

根据2009年6月份数据统计，当时功率因数低于0.85以下的配电线路39条。其中13条配电线路无功补偿装置明显不够。

2.4.1 第一步采取的措施

1）2009年首先对13条无功补偿装置明显不够的配电线路安装无功补偿装置31套（9700kvar）。补偿前功率因数为0.791，补偿后功率因数提高到0.943；2）因管理原因和技术原因的26条线路，通过生产厂家对无功补偿装置进行维护、调试，基本上达到了0.85以上；3）2010年10月份，又对低于0.85的崇西线、村关线进行了跟踪、分析，增加了无功补偿装置4套，总容量1000kVar。补偿前功率因数为0.83，补偿后功率因数提高到0.958。

2.4.2 采取的第二步措施

2011年6月份，对低于0.90的9条线路和部分损坏的电容器进行补充和更换，安装补偿电容器13组（3300kVar）。补偿前功率因数为0.87，补偿后功率因数提高到0.955。

2.5 加强对配电线路无功补偿装置投切的管理

1）加大功率因数考核力度，实行重奖重罚。提高管理人员的工作积极性，当线路出现电压不平衡或线路接地时，及时恢复控制器解锁装置。并加强人员培训，使管理人员熟悉、掌握无功补偿装置的接线方式、调试方法及无功管理的重要性；

2）加大技术力量的投入，合理选择无功补偿安装地点。通过对无功补偿容量的准确测算，合理配置无功补偿容量，并且防止无功倒送或无功补偿不足。

2.6 安装配置10kV配电线路无功补偿的具体措施及方法

1）每条10kV配电线路上安装2～3处无功自动补偿装置，面发挥的作用，努力为我国教育事业的健康发展添砖加瓦。补偿容量按线路配变总容量的7-10%补偿；对已安装的无功补偿装置重新进行测算、调整，该补偿的补偿，该调整的调整；

2）整条线路安装一处时，将无功自动补偿装置安装在距线路首端的2/3长度处。安装两处时，第一处安装在距线路首端的2/5处，另一处安装在距线路首端的4/5处，各处容量为线路总补偿容量的一半。安装位置，应考虑便于操作、维护和检修工作；

3）安装线路无功补偿装置时，针对负荷变化较大的农业线路，要考虑每套无功补偿装置，分二组进行补偿，一组固定补偿，一组自动补偿。当线路负荷低时只进行固定补偿，线路负荷高时自动补偿投入，这样可控制单只电容器过补偿时整套设备停用。

4）加强对大客户的无功管理，提高设备运行效率

指导督促客户按照《电力系统电压和无功管理条例》和《功率因数调整电费办法》的规定,采用集中与分散补偿相结合的方式,增加无功补偿设备,提高功率因数。

综上所述，通过管理和技术手段提高10kV配电线路功率因数，达到改善配网电压质量，降低电能损耗，提高配网经济运行水平，为企业降损增效和提高优质服务水平提供了坚强的保障。

[1]提高10kV配电线路功率因数和输电能力的探讨[J].华中电力，1999(6).

[2]程红丽.配电网优化控制[D].西安科技学院，2002.