摘要：在電力系統(tǒng)中，10kV配電線路具有供電距離長、末端電壓低、線路無功損耗大的缺點，這是困擾線路運行的突出問題。針對這一問題，2012年以來，國網(wǎng)山東平度市供電公司在10kV配電線路上安裝了GWBH線路無功自動補償裝置，有效地解決了這些問題，取得了不錯的改進成果。

關鍵詞：GWBH線路；無功自動補償裝置；10kV配電網(wǎng)；電力系統(tǒng)；線路運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM714 文章編號：1009-2374（2015）33-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.020

1 概述

動態(tài)無功自動補償裝置又叫靜止同步補償器，因為動態(tài)無功自動補償裝置的開關器件為IGBT，所以早期應用在配電網(wǎng)中的同步調(diào)相機、電容器以及無功補償裝置是無法與其相提并論的。無功補償裝置具有無可比擬的自身優(yōu)勢，具有較低的諧波、較高的頻率以及較快速的動態(tài)響應三大特點。隨著我國電網(wǎng)的普及，對電力的要求提高，動態(tài)無功自動補償裝置在現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)中起到的作用越來越舉足輕重。動態(tài)無功補償裝置應用在10kV配電網(wǎng)中，主要作用是補償電網(wǎng)中頻繁波動的無功功率，將電網(wǎng)的功率因數(shù)很好地控制在一個范圍內(nèi)，從而提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高供電網(wǎng)的供電質(zhì)量以及使用效率，其目的為降低網(wǎng)絡損耗，在延長輸電線路使用壽命的同時還能提高效率。

2 GWBH無功補償裝置的運行原理

電網(wǎng)運轉時，輸出的功率一般為有功功率和無功功率兩部分。所謂有功功率，就是指電網(wǎng)通過一定的操作和設備，可以直接消耗電能，然后把電能轉化為熱能、機械能、化學能或是聲能等能量，電網(wǎng)將這些能量傳輸?shù)礁鱾€所需之地；而無功功率則無需消耗電能，只是把電能轉化為另一種形式的能，并且將其作為電氣設備正常運行的必要條件，這種能還能在電網(wǎng)的運行過程中和電能之間進行周期性的轉換，這種能量轉換方式為無功功率。無功補償技術的具體操作和運行方式是將具有容性功率以及感性功率負荷的裝置連接在同一個電路上，能量在這兩種負荷之間相互轉換，這樣容性負荷輸出的無功功率就可以補償感性功率感性負荷所需的無功

功率。

3 GWBH線路無功自動補償裝置在10kV配電網(wǎng)應用中的節(jié)能效益

第一，供電企業(yè)可以通過增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)，減少發(fā)電、供電設備的設計容量和投資等措施來補償無功功率。例如：10kV配電網(wǎng)運行過程中，如果功率因數(shù)增加了，那么電容器的容量就會相應的節(jié)?。环粗?，若是電容器的容量增加了，就相當于增大了發(fā)、供電設備的容量，從而加大了設備的能量損耗。所以，對于一些新建或需要改建的工程，可以考慮使用無功自動裝置，減少設計的容量，從而減少工程的成本投入。

第二，降低線損，將無功自動補償裝置應用在10kV配電網(wǎng)中，會有效地提高設備的功率因數(shù)，設備的功率因數(shù)提高，線損率就會下降。功率因數(shù)是一個核心點，減少設計容量、投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，包括降低線損，對企業(yè)的經(jīng)濟效益都有著直接的影響，因此，在10kV配電網(wǎng)中應用GWBH無功自動補償裝置是迫在眉睫的。

第三，目前，我國的配電網(wǎng)絡普遍都存在無功補償不足、布置不合理以及城鄉(xiāng)的電網(wǎng)和局域電網(wǎng)電容器容量倒置的現(xiàn)象。10kV配電網(wǎng)對無功的需求量很大，有效地使用無功自動補償裝置，會補償電網(wǎng)中的無功諧波，滿足電力用戶對無功的需求，實現(xiàn)節(jié)能損耗的目的。

4 10kV配電網(wǎng)中應用GWBH線路動態(tài)無功補償裝置常見的問題

社會的發(fā)展使得企業(yè)和人們對電力的依賴度越來越高，人們對10kV配電網(wǎng)的關注度越來越高，電力企業(yè)越來越重視電網(wǎng)運行的安全性和高效率，越來越重視無功動態(tài)補償技術的開發(fā)和研究，尤其是GWBH無功動態(tài)補償裝置。但是在實踐過程中，GWHB線路無功動態(tài)補償裝置還是存在一些問題和不足，需要不斷改進和完善。

4.1 補償方式存在問題

目前，很多部門的無功自動補償方式還是從用戶側出發(fā)，也就是說大多數(shù)部門只重視功率因數(shù)的控制，而不重視降低電網(wǎng)損耗。如果想提高某電力負荷的功率因數(shù)，增設一臺補償箱就會實現(xiàn)，這個舉措對降低損耗意義不大，如果想實現(xiàn)有效地降低損耗，就必須要進行無功潮流計算，計算出各點的最優(yōu)補償量和最佳補償方式，在降低損耗的同時，發(fā)揮出資金的最大效益。

4.2 諧波問題

常見的電容器都具備一些抗諧波能力，但是，若諧波的大小超過了電容器的可抗范圍，就會縮短電容器的使用壽命，使得電容器過早的損壞；除此之外，電容器還會放大諧波，所以在具體運行過程中，還會導致電力系統(tǒng)受諧波的干擾更加嚴重。GWBH無功補償裝置在運行的過程中，諧波比較容易干擾到控制環(huán)節(jié)，導致控制失靈。所以在電力系統(tǒng)的運行過程中，有較多諧波干擾，需要補償無功的地方，運維人員應該考慮安裝濾波裝置，保證系統(tǒng)的正常運行，但是在實際操作中，這個問題常常被人們所忽略，導致設備損壞。

4.3 無功裝置倒送問題

在10kV配電網(wǎng)實際運行過程中，無功倒送這一技術的加入，會增加線路和變壓器的損耗以及線路的負擔，所以是禁止應用的。許多無功自動補償設備的生產(chǎn)廠家在進行產(chǎn)品銷售和推廣的時候，都會強調(diào)自己的產(chǎn)品不存在無功倒送的現(xiàn)象，但是裝置在實際運用的過程中卻并非如此。接觸器控制的補償柜的補償量是三相同的；而晶閘管控制的補償柜，盡管三相的補償量可以分別調(diào)配，但是很多廠家為了節(jié)省成本，只對其中的一相進行采樣測試，所以這種不均勻的測試方式，會由于三相負荷不對稱，而引起無功倒送。除此之外，采取固定電容器補償方式，在負荷處于低谷時，也會引起無功倒送現(xiàn)象，所以用戶在選擇無功自動補償裝置時應該重點考慮這一因素。

4.4 電壓調(diào)節(jié)的補償裝置引起的問題

在10kV配電網(wǎng)中，有些無功補償設備是根據(jù)電壓進行無功投切量來確定的，雖然這一措施有助于維護用戶的用電安全和用電質(zhì)量，但是對于電力系統(tǒng)而言確實是不可取的。盡管無功變量的變化引起了線路電壓的上下波動，但是實際上還是對線路的電壓狀況起到了決定作用，因此當線路的電壓基準不穩(wěn)定時，無功投切量就會和實際的需求出現(xiàn)較大的差距，甚至會出現(xiàn)無功過補或是欠補的現(xiàn)象，這些都會為電力系統(tǒng)的運行帶來問題或故障。

5 GWBH無功自動補償裝置的運行和維護

第一，在裝置投入使用初期，應觀察無功自動補償裝置是否按照設置的投切方式正常工作，同時對變電站測量關于該裝置的有關數(shù)據(jù)進行分析，例如功率因數(shù)、電流等，如果沒有達到預期的標準或要求，就應該對數(shù)據(jù)參數(shù)進行調(diào)整。

第二，在裝置投入使用后，其運行情況應該隔一兩個月檢查一次，對各運行數(shù)據(jù)、運行電壓以及相關電流等進行計算和檢查，同時還要檢查真空接觸器的運行、電氣設備和線路等是否完好正常，如若發(fā)現(xiàn)問題，要及時進行調(diào)整和處理。

第三，如果運維人員在發(fā)現(xiàn)跌落式熔斷器斷開，卻沒有找到斷開的原因，沒有進行處理，那么在處理之前，不能再次合閘。

第四，裝置在使用過程中如需退出或是停止運行，那么應該按照具體的退出程序來操作，應該先使用真空接觸器分閘再退出，嚴格禁止使用跌落式熔斷器來切除電容器，防止因操作人員的失誤而導致的事故。

6 結語

綜上所述，文章主要分析了GWBH線路無功自動補償裝置在10kV配電網(wǎng)的應用，分析了在配電網(wǎng)中應用無功自動補償裝置的必要性，對現(xiàn)階段應用過程中存在的一些問題進行了深層次的分析，討論了無功自動補償裝置運行和維護的步驟。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代化的推進，人們對電力的需求和要求越來越高，因此，就對配電網(wǎng)的供電效率和供電安全提出了更高的要求。在這種社會趨勢下，GWBH線路無功自動補償裝置的應用就顯得勢在必行。

參考文獻

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作者簡介：潘清濤（1976-），男，山東平度人，國網(wǎng)山東平度市供電公司電力工程師，研究方向：10kV線路規(guī)劃、設計、施工、質(zhì)量驗收、運行維護。

（責任編輯：陳 潔）