10kv配电网无功功率平衡及优化补偿

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1、10kV配电网无功功率平衡及优化补偿王鑫国（浙江省宁海县供电局，浙江宁海315600）摘要：本文从无功功率平衡的角度，分析无功对电压和线损的影响，使无功补偿达到优化配置，从而降低10kV配电网的线损。关键词：配电网；无功平衡；优化补偿TheOptimalCompensationandBalanceofReactivePowerin10kVDistributionNetworksWANGXin-guo(NinghaiPowerSupplyBureau,ZhejiangProvince,315600,China)Abstract：Th

2、ispaperanalysestheinfluencesofreactivepowercompensationandbalancetovoltageandlinelosses.Achievingtheoptimalconfigurationofreactivepowercompensationandsavingenergybydecreasinglossesin10kVdistributionnetworks.KeyWords：distributionnetworks;reactivepowerbalance;optimalcom

3、pensation10kV配电网络普遍存在着供电质量差、功率因数低、线损大的弊病。特别是农村10kV配电网，由于电网结构不合理、负荷季节性强、配电变压器负载率低，从而造成网络功率因数变化频繁，电网线损率居高不下。配电网所需要的大量无功功率靠主网输送，加大了线路的电压损耗和网络损耗。在受电端加装并联电容器补偿装置，并按电压、功率因数情况，自动投切电容器组，控制无功潮流就地平衡，是提高配电网功率因数，改善电压质量，降低线损的有效手段。本文着重从无功功率平衡的角度，分析无功对电压和线损的影响，采取配电线路分散补偿和配电变压器随器补偿方式

4、相结合，从而取得降损节能效果及综合经济效益。1无功功率平衡在电力系统中，无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功功率jQL由电网中无功电源（发电机、调相机、静止无功补偿器、并联电容器等）发出的容性无功功率-jQC来提供补偿。无功功率平衡应根据就地平衡的原则进行就地补偿，避免大量的无功功率作远距离传输。无功补偿与无功平衡，对于电网电压和线损尤为重要，关系到电网的经济、安全、可靠运行。无功补偿应根据分级就地平衡和便于调整电压的原则进行配置。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

5、主；调压与降损相结合，以降损为主；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。1无功对电压和线损的影响2.1无功对电压的影响(1)无功与电压损耗的关系当电网传输功率时，电流将在线路、变压器阻抗上产生电压损耗⊿U。其关系式如下：⊿U=（PR+QX）/UN（1）当线路安装无功补偿容量为QC的并联电容器补偿装置后，线路电压损耗为⊿U/=[PR+(Q-QC)X]/UN（2）并联电容器补偿装置投入运行所引起的静态电压升高，即⊿U-⊿U/=QCX/UN（3）式中⊿U---电压损耗，VP---线路传输的有功功率，kWQ---线路传输

6、的无功功率，kvarQC---补偿投入的电容器容量，kvarUN---线路额定电压，kVR、X为线路电阻、电抗，Ω从上式中可见，无功功率的变化，将引起电压降的变动，由于安装并联电容器，就地平衡无功功率，限制无功功率在电网中传输，相应地减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。(2)电压调整10kV配电线路存在电压过低或偏高问题，其原因除了电网结构不合理和导线过细外，主要是无功功率不足或过剩。系统的无功功率对电压影响极大，无功功率不足，将引起电网电压下降，而无功过剩将引起电网电压偏高。无功功率平衡是维持及保证电网电压质量的基础，

7、必须采取有效的调压措施，以提高电压水平。合理调整变压器分接头，是提高电网电压水平的一种调压手段。但当电网无功电源不足或过剩时，不能靠调整变压器分接头来使电压符合要求，因为它既不能产生无功又不能吸收无功，只能改变系统中的无功潮流。要维持整个系统的电压水平，就必需有足够的无功补偿容量，实行无功分区分压就地平衡，同时要求有足够的无功调节能力，在允许的电压偏差范围内，采用调压与补偿电容器相结合的措施，实现高峰负荷时较高电压运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压要求。2.2无功对线损的影响在电网运行中，因大量非线性负载的投运，它们除要消耗有功

8、功率外，还要消耗一定的无功功率，负荷电流通过线路、变压器将会产生功率和电能损耗。由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与负荷功率因数的平方成反比。功率因数越低，电网所需无功就越多，线损就越大。当cosφ=0.7时，无功功