低压无功补偿的运用及发展

仝光存

云南冶金云芯硅材股份有限公司

低压无功补偿的运用及发展

仝光存

云南冶金云芯硅材股份有限公司

在当下配电网电力系统中，低压配电网的主要作用是电能的有效分配，满足人们的用电需求。从客观角度来讲，低压配电网可以看作电力系统与用电用户连接的纽带，在供电系统中占据着十分重要的地位。但是，要想实现低压配电网对电能的有效分配，还需要无功补偿装置的科学合理配置，以此提升供电电压质量，减少低压配电网的网损，进而促进电力系统的安全、稳定化发展。基于此，本文就以低压配电网无功补偿装置的发展研究为课题，对低压配电网无功补偿装置的运行以及无功补偿装置的选择类型，进行深入化探索。

低压配电网；无功补偿装置；发展措施

低压配电网(lowvoltagedistributionnetworks，LVDNs)作为电力供体，承载的电力受体用户量大且杂。受规划、运行及管理监督工作的不到位，LVDNs线损居高不下，低电压问题凸出。无功优化作为LVDNs降损、提压的关键技术手段业已被提上配电网规划议程。传统配电网无功优化多针对单一负荷水平进行并联电容器(shuntcapacitors，SCs)优化配置，显然无法满足负荷时变特性的需要。此外，就地分散式无功优化配置一旦形成，某些轻负荷节点过剩的无功容量无法转移至无功欠缺的重负荷节点，降低了SCs的效用值，亦无法满足负荷日益增长的需求。

1 低压配电系统中无功补偿的方法

(1)集中补偿。低压配电网无功补偿装置的集中补偿方式，就是将补偿电容器组装设在变电站站内母线上，进行手动或者分组形式的自动补偿。当然，在实际的应用中，还需要结合低压配电网的具体应用情况。

(2)低压个别补偿。低压个别补偿通过控制、保护无功补偿装置，并且将其与电机同时投切随机补偿，此种方式能很好的限制用电单位的无功负荷。低压个别补偿的优点是：不需要频繁调整补偿容量，无功补偿与用电设备运行同时进行，因此不会出现无功倒送现象。此外，低压个别补偿还具有配置灵活、维护简单的优点。

(3)高压集中补偿。高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的一种补偿方式。其适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可起到减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；低压配电网无功补偿装置是根据负荷的大小自动投切，合理地提高了用户的功率因数。

(4)动态无功补偿。它是由可控硅控制投切电容器，这种控制方式虽然反应速度一般仅为20ms，但是动态无功补偿投切时无任何的充电电流和过电压。

2 无功补偿技术的应用价值

在低压供电系统中，采用合理的方式对电气设施进行无功功率的补充，并且施加滤液的补偿，可对低压供电系统的运转产生十分重要的影响。其不仅可促进电网输送效率的提升，使谐波得到控制，而且可以确保线路电压的稳定，保障电网输送的质量。其主要具有三大优势：其一、促进线路输送水平的提高。电网输送过程中，有功率的输送能力保持不变，在无功功率增加时，有功功率将减小，导致电网输送效率降低。对此，工作人员可在电网的一端实施无功功率的补偿，从而提高有功功率所占比例，有效提高电网的输送效率。其二、可使电网电压保持稳定。电网运转时，无功传输具有破坏电力用户电压稳定的可能，并且也可能增加电路的损耗。对此，可施加合理的电容器于无功负荷的集中位置，并且电容器向负荷点提供无功功率的补偿，能够使低压供电系统的无功补偿量减少，使电网的总压降损失减少。其三、提高供电质量。供电质量的参考依据包括用户用电的电压、频率以及波度等。这有这些方面符合标准，才表示供电的质量较好。并且，系统供电的电流及电压均要与标准相符。

3 低压供电系统中无功补偿装置的应用

无功补充设备通常分为非静态方法与静态无功方法。就非静态方法而言，其包含了电子机件以及电子技术，属于一种快捷随动装置。一般情况下，控制器可在0.5至1个周波内进行统计与取样，控制信号的传送需要2个工作时间。在状态正常的基础上，采用机械操作的方式，投切电容器能在20毫秒内导通晶闸。从而推动电容机组的运转。此时，必须确保晶闸管的电容器电压为0，不然将对元件造成损坏。并且半导体机件需要保证不存在涌动流投切，在操作情况的情况下，将停止脉冲的激发，从而将晶闸管的交流电关闭。电容器强度在关闭的情况下其将产生最大的线路电压，因而必须采取释放电荷的方式，为下次使用提供方便。这种补偿方式成本较高，然而由于其较好的性能及质量，使该技术的应用越来越广泛。就静态无功法而言，将凭借传统接触器的动作减少接触器的操作频率，有效实现设备的保护，并且最重要的是其能确保电压供电网的稳定性，结合该方式的特征进行考虑，一般将其应用于长期运转的设备上。此外，无触点无功补偿装置的应用，其具备以下优势：第一、关闸涌流，有效延长使用时间。其主要因为电流过零除去技术的应用，投切过程中不存在冲激，电流也相对比较稳定，不会损坏其他电器模块，有效延长其使用时间。第二、具有较高的补偿精度与较高的投切效率。第三、投切方式比较先进。第四、投切振荡及补偿效果较好。第五、具有良好的发展前景。

综上所述，随着科学技术的发展，人们用电需求量的增加，给电力系统的安全运行带来较大的阻力。但是，在实际的低电压配电网中，因为低压配电网没有配备无功补偿装置，因此增加了线路的输电损耗，加重了电压质量问题，进而达不到电力系统对低压配电网分配电能的安全要求。针对这一情况，要想实现低压配电网对电能的有效分配，还需要无功补偿装置的科学合理配置，以此提升供电电压质量，减少低压配电网的网损，进而促进电力系统的安全、稳定化发展。

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