浅析低压配网无功补偿配置技术

2017-12-30作者许文忠郭庆俊谷世栋国网山东省电力公司成武县供电公司

电子制作 2017年18期

关键词：投切分支电容器

作者/许文忠、郭庆俊、谷世栋，国网山东省电力公司成武县供电公司

浅析低压配网无功补偿配置技术

作者/许文忠、郭庆俊、谷世栋，国网山东省电力公司成武县供电公司

利用无功补偿配置技术，实现无功优化是降低电力系统电能损耗、提高供电质量的重要方法。本文将现在主流的三种低压配网无功补偿配置技术进行分析，结合分析结果，对低压配网无功补偿配置技术的应用方法以及技术的选择进行探究，最后提出几种优化的手段。

低压配网；无功补偿配置技术；补偿位置

前言

配电网无功优化配置需要遵循总体平衡与局部平衡相结合；以中、低配电网补偿为主，其他补偿方案相结合；用户补偿与电力部门补偿相结合；以配网降损为主，调压和降损相结合的四大原则。据此原则，在低压配网中，需要对使用设备和使用技术进行合理选择。

1.低压配网无功补偿配置技术的分类

■1.1个别无功补偿配置技术

个别的补偿技术是将电动机与电容器并联，从而有效取代控制的系统，起到提升启动电源、节约成本和缩短启动时间的作用。这种技术主要应用在电力系统中容量较大的电动机或供电电压比较低的低压网络中。

■1.2 分组无功补偿配置技术

分组无功补偿配置技术指的是将电容器安装在配电室母线中技术，它可以最大程度地发挥电容器的功效，能够减少低压配网中的能源消耗，同时提高利用率。将个别与分组这两种补偿方式联合起来还能形成集中无功补偿配置技术，可以对电容器运行环境的安全性给予保障。

■1.3 用户端分散无功补偿配置技术

用户端分散补偿技术是在用户末端使用无功补偿技术进而实现减少线路损耗、保证电压平衡的目标。对此进行选择需要参考配电变压器低压侧的最大无功需求。

2.低压配网无功补偿配置技术的应用

■2.1 应用环境的考量

无功补偿装置电路元件的可靠性和周围运行环境的平稳性是无功补偿装置的关键。对于前者的考量主要是针对装置自身的质量，所应用的技术，能够达到自动化程度。而对于后者，需要根据装置的安装形式进行考量，其装置安装形式一般可以分为三种，即箱式变的补偿设备、配电房内补偿柜和线路公用配变的柱上补偿箱，其中线路共用配变的柱上补偿箱式户外安装，受到环境的影响最大，对此，应对外界全年的平均温度、湿度、降水及灰尘等进行调查研究，在补偿设备选择时，在补偿系统设定时，都应该为环境因素留有一定的可容度[1]。

■2.2 确定补偿位置

在低压配网中，在做好选择之后，需要按照无功就地平衡的原则对补偿位置进行确定，这样可以对主干线上传输的电流做到有效减少。就实际情况而言，在我国低压配网中，很多都需要在各个分支线上安装电容器，利用保持分支线上无功功率的平衡来减少干线对无功负荷的传输。而电能质量和电压质量有关，对此，为保证应用无功补偿配置技术的低压配网具有良好的供电质量，就必须要保证电压的偏移与波动处于规定范围之内，而电压的损耗与无功功率、有功功率都有着相关性。因此，如果有大量的无功就很难实现就地供应，而利用长途输送，就会让电能供应效果下降。结合实践证明，只有对柱上无功补偿配置安装地点进行合理选择，才能够将主干线上的无功电流减少，同时，对电容器最佳装设点选择时，可以利用无功补偿容量的合理配置。装设位置计算公式为Li=(2i/2n+1)L，据此，可以得知在一台无功补偿柜安装时，其位置选择普遍是现距离负荷2/3的地方。

■2.3 确定补偿容量

在我国很多的低压配网中，都包含了众多的负荷点与分支，同时，这些低压配网具有一定的辐射型。因此，可以把分支线当作是无功损耗的线路，而分支线上各个节点负荷量的总和就是无功负荷总量。假若在分支线上，有着最小负荷，那么就需要将它在大分支线上完成合并，进而利用电网损耗的微增率来我选择最好的补偿容量。

■2.4 保证电力系统和设备的匹配

使用无功补偿配置技术，就需要增加新的设备，这时就需要对设备与原来电力系统之间的匹配程度进行考虑，需要控制人员具有较高的控制水平。技术人员在掌握操作流程和技术要点后，还需要对电力系统中新增设备进行了解，且在实际使用中对其进行控制和监督。利用详细的数据信息，可以将无功补偿效率进行提升。集中形式的无功补偿和分散形式的无功补偿可以结合起来，进而促进电力使用者的无功补偿和供电机构工作内容结合，进而提高无功补偿装置技术的科学性，让无功补偿可以实现的经济效益得到提升。

除此之外，在应用无功补偿配置技术时，需要对可能出现的问题进行考虑，对各个专业的理论与知识进行结合，如电气自动化、机械绘图和电气工程等。在找寻问题时，可以利用分级补偿的方法，通过部门与部门之间的协调沟通，可以得到最佳的解决问题方案，然后低压配网运行稳定性得到提升。

3.低压配网无功补偿配置技术的优化

■3.1 无功采样

以无功电流为控制量，同时采集电流信号和三相电压。参考限量为用户设定的功率因数，利用控制单元进行处理，可以将A、B、C三相的无功待补量进行确认，进而发出投切信号。

■3.2 投切容量

利用如3kvar，4kvar，9kvar等阶梯容量的电容器组，加上相应的电容器组接线（Δ-Y变换）的方法将电容器组容量可以进行改变[2]，依照实际情况可以进行任意的组合，能够让整个低压配网的无功补偿配置技术更加灵活。在投切开关上，可以利用固态继电器来实现无触点的投切，其响应速度大约在20ms，能够实现零电流切、零电压投，能够减少对于整个系统的冲击力度。