Ｄｉａｎｑｉｇｏｎｇｃｈｅｎｇ ｙｕ ＺｉｄｏｎｇｈｕａＯ电气工程与自动化＿ ！！！！ｅ ＝！！！！！！！！！！！＝自！！ ！！！！！！！＝ 皇 １０ ｋＶ及以下配网电容无功补偿与节能分析 陈大志 （廊坊香河供电有限公司，河北廊坊１３１０００） 摘要：随着电力行业的不断发展，我国的电网也基本实现了全面覆盖。在电网的配置过程中，１０ｋＶ及以下配网的无功补偿得到了 广泛的应用。在一些农村地区，由于供电的功率因数相对较低，因此，在１０ ｋＶ及以下的农村配电网线路上选择适宜的位置安装无功补偿 装置，是降低电网运行过程中的损耗、提高电网运行效率的有效途径之一。从电网运行过程中无功补偿的意义和原理、无功补偿的具体方 案以及我国农村电网的现状等方面入手，针对１０ｋＶ及以下配网电容的无功补偿以及节能这２个方面的内容进行了分析探究。 关键词：１０ ｋＶ及以下配网；无功补偿；意义；节能；方案 ０ 引言 随着生产力的不断发展以及电子产品的广泛应用，人们的 生产生活对于电力的需求量也在不断的增加。近几年来，人们 的生活水平得到了进一步的提高，各类电子产品也逐渐出现在 各个家庭的日常生活当中，这就导致了电力企业的供电能力与 电力用户的消耗能力之间的矛盾越来越激烈。为了缓和电力紧 缺对人们生产生活所带来的负面影响，将电力能源的效益发挥 到极致，我国推行了一系列的措施加以解决。就目前的情况而 言，缓和电力紧缺的最佳途径就是：在开发新电能的同时注重 节约，以此来降低输电线路上的电能损耗量、改善供电质量、提 高电网运行过程中的功率因数。 １ 我国农村电网的现状 由于我国的国土面积相对较广，农村在地理位置上较为分 散，这就导致了农村电网的覆盖面积相对较广，在农网改造之 前，农村电网存在一系列的问题，例如：电力管理员没有安全用 电常识、电器设备陈旧、线路损耗率较高、线路经常出现跳闸、 用电高峰时期变电器经常出现超负荷运作、用户端的电压偏 低、负荷中心与变压器的距离相对较远等一系列的问题。为了 满足农村日益增长的电能需求，电力部门进行了全面的农网改 造，改造后农村电网的配变布点、变电所的设置变得更为合理， 电力系统运行过程中的可靠性以及供电质量均得到了改善。 目前，我国农村电网的１０ ｋＶ线路及其配网的供电方式基 本上是多分支、大树干的单向辐射型，这些线路具有以下几种 特点：末端电压质量差、线路损耗大、功率因数低、无用功消耗 的电能较多、供电半径长、变压器中的平均负荷较低、负荷具有 较强的季节性、负荷率低。而在１０ ｋＶ配网的线路上安装无功 补偿装置，使其对线路进行分散补偿，这样做具有维护与管理 较为方便、补偿的效率较高、回收快、投资小等优点。这样做不 仅提高了电力系统的运行性能，降低了电能的损耗，而且还在 一定程度上提高了电力系统的供电质量。 ２无功补偿的意义、原理及其对电网的影响 无功作为稳定电网、转换电能以及传输电能过程中的关键 因素，它是确保某些用电设备能够正常使用的前提条件。在电力 系统的运行过程中，无功平衡以及无功补偿是提升电能质量、确 保供电效益、减少线路损耗、保证系统稳定运行的前提条件。 ２．１ 无功补偿的意义 （１）对无功功率进行补偿，提升电网运行过程中的有功功 率的比例。 （２）降低供电设备以及发电设备的设计容量，降低供电企 业的生产成本。 （３）降低电网运行过程中的线路损耗量，以此来提高线路 的有功功率的运输比例，这也在一定程度上提高了供电企业在 生产经营过程中的经济效益。 ２．２对配网损耗的作用与影响 供电企业在进行生产经营的过程中，线损率是影响其经济 效益的主要因素之一，尤其是农村供电企业，就电力企业的发 展现状而言，降低电网运行过程中的线损率已经成为了所有供 电企业亟待解决的问题之一。对配网线路进行无功补偿，可以 提升线路的功率因数，并将配网中的线损率降到最低，以此来 增加企业的经济效益。 ２．３对供电电压的作用与影响 随着社会经济建设以及人们的日常生活对供电电压的质量 要求不断的提高，电力系统运行过程中的电压质量优劣直接影 响到人们的生产生活以及一些产品的最终质量。供电过程中，线 路中有电流在流动时，线路的首尾电压会存在一定量的差额，这 就是压降，一般情况下，压降与电流的升降是同步的，因此，利用 无功补偿来降低电流，可以提高线路的末端电压，从而达到提升 电网运行过程中的供电质量、降低电能损耗等目的。 ３无功补偿装置在安装过程中的注意事项 由于农村电网中的并联电容器与变电站之间的距离较远， 这就导致了无功补偿装置的安装受到空间、安装环境、维护工 作量、控制成本以及保护装置的配置等方面的客观环境的影 响。所以，在对农村电网进行无功补偿装置安装时，一定要结合 工程的实际需求来对其进行合理的设置，在安装的过程中必须 注意以下几个方面的问题： ３．１ 补偿点 在对农村电网进行无功补偿装置安装时，在各条线路上最 好采用单点补偿的方式；同时还要确保控制方式尽量简单化， 在补偿的过程中，最好不要设置分组投切。 ３．２补偿容量 在对配网线路进行补偿时，一定要对其容量进行严格控 制，如果补偿的容量过大就会使线路在用电低峰期出现过补偿 和过电压的情况。此外，由于电杆上的空间有限，如果在同一杆 上安装太多的电容器，不仅会对电容器的散热造成一定的影 响，而且还会给电力系统的正常运行带来一系列的安全隐患。 因此，对于１０ｋＶ及以下的配电网最好采用１５０ ｋｖａｒ及以下的 电容器组。 （下转第１３页） 机电信息２０１３年第３期总第３５７期１１ Ｄｉａｎｑｉｇｏｎｇｃｈｅｎｇ ｙｕ ＺｉｄｏｎｇｈｕａＯ电气工程与自动化＿ ！！！！！！！Ｅ＝＝！！！ ！ ！！！！＝！＝！！！！ ！！！！！＝！＝！皇 用嵌入式ＰＣ或单片机以及电子硬盘和支持多种硬件设备的接 生产中有着密切关系的６ ｋＶ和４００ Ｖ的电动机等负载的监 口，比如太网口、ＰＲＯＦＩＢＵＳ等，将其接入现场总线接口，从而 测、保护设备分在同～个组内，并接入数据通讯的主控单元，通 最大化保障数据信息的通用性与可靠性。 讯主控单元往往与ＤＰＵ一一对应；而一些与生产没有关系或 （３）系统监控层。系统监控层的设置有以下优点：电气信息 关系不大的保护监控设备，如进线、低压变压器等，则应采用单’ 量在交换时不受，并且与系统的基本投资无关；设备的安装 独联网的方式。 可以就地进行，并且能与ＤＣＳ之间利用通信线进行连接，从而 ５结语 节省大量的控制电缆。就目前而言，发电站的电气监控系统的监 控层主要包括数据库服务器、应用／Ｗｅｂ服务器、工作站、通信、 目前，我国发电厂在电气设备的综合自动化水平上有所提 监控、应用等软件，另外还有其他类型的网络设备、打印机与 高，并且现场总线技术在不断发展，这就为建立新型的发电厂 ＧＰＳ系统等。电气工作站除了可以实现报表生成、画面显示、事 厂用电电气监控系统提供了一定的技术基础，但仍需要不断探 件记录、报警等功能外，还能利用联网后的信息全面为电气系统 索与创新。 服务，完成比较复杂的电气运行管理，比如自动抄表、故障信息 管理等。 ［参考文献］ ［１］张敏．浅谈某发电厂基于ＤＣＳ的电气监控系统［Ｊ］．北京电力 ４电气监控系统的组网形式 高等专科学校学报，２００９（２） 本文主要介绍２种组网形式，其一为根据厂用电气主接线 ［２］鲍玉军．网络化数据采集系统在风光互补电厂中的应用［Ｊ］．计 组网，其二为根据ＤＣＳ系统的模式组网。 算机测量与控制，２０１２（４） （１）根据厂用电气主接线组网。此种形式主要是将电厂的 ［３］楚彦君，焦邵华，奚志江．电厂电气监控管理系统［Ｊ］．电力自 主接线进行分段，并对其中的检测设备与保护设备等进行相应 动化设备，２０１１（５） 的分组处理，然后通过现场总线组网至各自对应的数据通讯主 ［４］郭志国．现场总线在厂用电电气监控系统的应用［Ｊ］．科技信 控单元中，各数据通讯主控单元再和ＥＣＳ的后台系统进行联 息，２０１１（２８） 网。以一台单元机组与ＥＣＳ系统组网为例，除了一系列的保护 ［５］侯军．发电厂电气监控系统设计研究［Ｊ］．科技传播，２０１１（２２） 监测控制装置外，还应将智能设备诸如发变组、快切屏、同期 屏、励磁调节控制屏等分别接入其主控单之中。 收稿日期：２０１２—０９－１８ （２）根据ＤＣＳ系统的模式组网。此种形式主要是根据ＤＣＳ 作者简介：冯彬（１９７４一），男，广东阳江人，工程师，研究方向： 系统的ＤＰＵ配置配备ＥＣＳ的通讯主控单元，也就是将和热工 发电厂用电及电气监控。 （上接第１１页） ３．３接线简单 其功率因数由没有安装无功补偿装置时的０．８８提升到了０．９２， 在对无功补偿装置进行接线的过程中，每相最好只连接 其运行过程中的电能损耗量降低了４２２ ３６９ ｋＷ・ｈ，如果按０．６ １台电容器装置，以便于降低补偿装置在运行过程中的故障率。 元的电力单价来计算，其直接的经济效益就可以增加２万元以 ４无功补偿的实际节能方案 上。由此可见，在１０ ｋＶ及以下配网线路上安装无功补偿装置， 不仅可以提高电网运行过程中的功率因数，而且还能为供电企 ４．１ 确定线路的补偿容量 业带来较大的经济效益。 在对配电线路上的无功补偿装置的容量进行设置时，一定 要以最大程度地降低线损为设置原则。一般情况下，无功补偿 ［参考文献］ 装置的容量最好为线路平均无功负荷的２／３，因此，在安装无功 ［１］肖修斌．１Ｏ ｋＶ及以下配网电容无功补偿与节能的浅析［Ｊ］．中 补偿装置时，一定到对待装线路的实际负荷情况进行全面的调 华民居，２０１１（１１）：６６３￣６６４ 查、分析，以此确定无功补偿装置的容量范围。 ［２］顾新波．分布式自动投切电容无功补偿控制器的研究［Ｄ］．东 ４．２确定补偿装置的安装位置 南大学，２００８ 在选择无功补偿装置的安装位置时，一定要遵循无功就地 ［３］贾成荣．新一代智能型低压无功补偿装置为配网系统带来的变 平衡的原则，且在安装的过程中，一定要尽量减少配网主线上 革——基于ＦＳＴ系列智能型积木式低压无功补偿装置的应用 的无功电流。大量的实践以及研究表明，每条配网线路上最好 及效果分析叮］．科技信息，２０１１（２６）：２９０￣２９１ 只安装１台无功补偿装置，其最佳的位置在负荷的２／３处。通 ［４］罗立军．关于利用电容器无功补偿进行节能降耗的探讨［Ｊ］．广 过对电容器的最佳安装位置以及无功补偿的容量这２方面的 西电业，２００９（１）：９０￣９２ 内容进行科学合理的规划，就能对电网运行过程中的线路损耗 ［５］段正忠．农村低压电网无功补偿技术分析［Ｊ］．科学咨询，２００８ 以及电压质量进行改善，使其满足经济社会建设过程中对电力 （１７）：３３～３４ 的需求。 ５无功补偿装置在１０ ｋＶ及以下配网中应用的节能效果 收稿日期：２０１２—１２—１２ 通过在对１０ ｋＶ及以下配网安装适量的无功补偿装置的 作者简介：陈大志（１９７７一），男，河北廊坊人，工程师，研究方 调查、研究发现，安装了无功补偿装置的配电网在运行过程中， 向：配电网。 机电信息２０１３年第３期总第３５７期１３
