低压配网无功补偿配置技术的应用分析

杜海涛　王伟　王杨　蒋乘满　侯玉

【摘 要】在国内科学技术不断完善更新的背景下，先进的技术逐渐走进人们的生活中，其中无功配置技术在低压配网中的得到广泛应用。不同类型的输电和配电设备都可产生无功功率，并且低压配网中线损的比例比较差，占总线损的二分之一。在这种情况下，化工企业针对低压配网实施无功配置技术尤为重要。针对这一问题，本文将首先分析无功配置技術重要性，并探析当前主要类型，最后提出具体应用策略。

【关键词】低压配网;无功补偿配置技术;化工企业

一、应用低压配网无功配置技术的重要性与原则

基于低压配网应用无功配置技术能够有效弥补低压配网中存在的缺陷，确保系统具有稳定性、安全性。将无功配置技术应用在低压配网中主要有下面几个方面的重要性。合理应用无功配置技术能够提高功率因数，增强系统的压力，并且降低功率能耗，在保证电压运行稳定性的基础上，促使供电质量达到最优。基于低压配网，通常情况下，在配电线路中安置无功配置技术，主要目的是提高配电设备供电能力。另外，将无功配置技术应用在低压配置中，可确保三相电压具备稳定性。无功补偿配置的原则主要是确定总体和局部达到平衡性。局部地区无功电力可受到补偿位置和补偿容量不合理的影响不能实现平衡性，导致无功电力持续交换，并实施长途输送，这些问题直接导致功率消耗和电网消耗上升。故此，应该将平衡性作为根本，充分研究局部地区补偿的方案，并排列出最优组合，确保补偿效果达到最佳。补偿变压器无功损耗主要是进行集中补偿，可以有效降低无功电力，从而减少无功损耗，但是应该重点关注的问题是不会对配电网的无功损耗产生影响。为减少线损，应该将无功功率和补偿放在同一个位置，真正的实现分散性补偿。例如10kv无功装置应该遵从以下几方面的原则：①设计无功补偿装置的控制回路、电气接线应该符合国家现行标准;②无功补偿装置中的实验方法和检验规则等技术条件应该符合电力行业标准DL/T604-2015规定;③选择正规生产厂家，要求厂家提供验证书、ISO9001体系认证证书。

二、低压配网无功配置技术类型

①个别无功配置技术：个别补偿技术主要是将电容器和电动机两者并联，从而取代系统，起到节约成本、缩短启动时间和提高启动电源的时间，个别无功配置技术主要应用在低压网络和电动机中。②分组无功配置技术：分组无功配置技术主要是指在配电室中安置电容器，确保电容器可以发挥自身最大的功效，降低低压配网的能源消耗量，提升重复利用率。将分组和个别两种补偿形式相结合可以形成集中无功配置技术，确保电容器安全性不受到侵害。③分散无功配置技术：分配无功配置技术主要是基于用户末端运用无功配置技术，降低线路损耗，确保电压平衡性。

三、低压配网无功配置技术应用的策略

（一）综合考量多种因素

在正式应用无功配置技术时，应该从多种方面思考问题，充分考量可以发生的事情，根据各专业理论性知识，例如电力工程和机械绘图等，将其进行有机结合，确保发挥无功配置技术最大功效。在具体应用的过程中，应该遵守“分级补偿”的原则，若在正常使用的过程中发现其中存在的问题，各个部门之间应该协调沟通，从而制定可实行的解决方案，提高低压配网工作的稳定性。此外还应该将集中无功配置技术和分散无功配置技术相结合，确保无功配置技术具有科学性，从而获取经济效益。

（二）确定电力系统和设备匹配性

基于低压配网运用无功配置技术，不仅需要引进先进的设备，还应该考虑两者匹配程度，确保现场施工人员具有较高的技术水平。技术人员既需要掌握操作流程和技术要点，又应该了解设备的性能，在具体应用的过程中实施严格的控制及监督，防止出现经济损失。此外，还应该详细记录设备运行中产生的数据信息，真正的达到提高无功补偿效率的目的。将集中无功配置技术和分散无功配置技术高度融合，确保化工企业工作内容可以和无功补偿相结合，确保无功配置技术的科学性，通过加强管理无功补偿，提升无功补偿产生的经济效果。各电压等级变电站应该根据电网与电源建设，合理配置无功补偿装置，安装的无功补偿装置应该保证系统谐波不发生明显的波动，高压侧功率因数应高于0.95，低谷负荷功率因数应该小于0.95。采取220KV线路的电网，在建设110kv变电站时，应该根据电缆进出状况安置感性无功补偿设备。

（三）确定补偿位置及补偿容量

基于低压配网，应该确定补偿的位置，在确定的过程中应该遵从“无功就地平衡”的原则，这种做法可以在较大程度上缩减电流。在工作的过程中，产生的电压波动应该在规定的范围内。有功功率和无功功率、电压损耗三者之间存在密切的联系，因此，当无功情况较多时，就地供应并不能达到供应需求。为减少无功电流，应该保证无功配置安装位置的合理性和科学性，合理选择电容器装置的位置。在低压配网中存在负荷与分支的情况，并且大部分低压配网均会产生辐射。根据这种情况，应该将无功损耗线路当作分支线，从而得知，无功负荷总量是分支线中负荷量总和。《电容器装置设计规范》中明确国家标准，在选择补偿容量时，应该根据电网损耗微增率确定。对不同变电站来讲，应该配置无功补偿装备，其中分别包括容性和感性，变电站配置的无功补偿容量应该按照无功规划，计算调相调压应该根据《无功电力和电力系统电压技术导则》确定，导则中明确规定2200kv变电站的35kv-110kv母线可以存在电压偏差。《全国供电规则》对负荷功率因数做出具体规定，功率因数应该大于0.90。

（四）考量应用环境

无功补偿电路元件和运行环境的可靠性、平稳性为无功装置关键。在考虑电路元件时主要考虑元件本身质量和效率，确保可以实现自动化。针对应用环境，应该结合安装形式确定。安装形式可以分成三种，分别是“箱式变补偿设备”、“配电房内补偿柜”、“柱上补偿箱”。柱上补偿箱在户外安装，会受到环境影响。因此，应该综合考量外界的降水量和湿度、温度。在选择设备的过程中，设定补偿系统应该为外界环境预留可容度。

四、优化低压配网无功配置技术

①无功采样：将无功电流作为控制量，并且采集三相电压及电流信号。参考的数据是用户确定的功率因数，在处理阶段借助控制单元，确定ABC三种无功待补量，最后发送投切信号。②投切容量：利用电容器组和接线方法改变电容器的容量，根据具体情况任意组合，可以确定无功配置技术在低压配网中具有较强的灵活性。针对投切开关，可借助固态继电器投切无触点，响应的速度应该在20m/s，可以实现零电压投和零电流切，达到降低冲击力度的目的。③组合投切、优化投切和记忆投切：将电容器内部的三相共补和三相分补相结合，在三相待补量中，提取最小电容补充量，将最小补充量当作共补容量，遵从“取平补齐”原则完整分相提取，随后实施组合投切，从而有效解决存在的过补和欠补的问题，并且还可节省电容器，具有良好的经济效益。

结束语：综上所述，将无功配置技术应用在低压配网中，既可以提高供电的效率，还可以减少损耗。故此，化工企业管理者必须引起高度重视，深入研究技术应用广泛应用，促使化工企业可持续发展。上述从综合考量、确定电力系统和设备匹配性、明确补偿位置及补偿容量、考量应用环境四个方面提出应用无功配置技术的策略。通过本文的深入分析，为化工企业提供参考依据，促使我国化工企业可持续发展。

（作者单位：中粮生化能源（龙江）有限公司）