李松濤

摘要 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，電力企業(yè)發(fā)展速度越來越快，對城市發(fā)展和建設(shè)具有重要作用。然而配電網(wǎng)在實際運(yùn)行過程中存在一定的無功電能損耗問題，在很大程度上降低了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，不利于城市供電事業(yè)的發(fā)展，因而對城市配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償優(yōu)化配置是非常重要的。本文主要針對無功補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并探討了無功補(bǔ)償優(yōu)化配置的具體應(yīng)用措施，希望為城市配電網(wǎng)無功補(bǔ)償提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng) 無功補(bǔ)償 現(xiàn)狀 優(yōu)化配置

由于配電網(wǎng)在實際運(yùn)行過程中需要消耗一定的無功功率，這會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)損耗、占用設(shè)備容量、在變壓器和配電線路上形成電壓降落，對電力企業(yè)設(shè)備的安全運(yùn)行造成不利的影響，且降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因而對配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償對降低系統(tǒng)損耗具有重要意義?，F(xiàn)階段，在配電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用了配電變壓器監(jiān)測系統(tǒng)，提高了配電系統(tǒng)的自動化性能，然而這些系統(tǒng)仍然以監(jiān)測為主，沒有有效應(yīng)用于配電網(wǎng)無功補(bǔ)償中。通常在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置來實現(xiàn)就地?zé)o功補(bǔ)償，這樣能夠降低網(wǎng)絡(luò)損耗，同時改善配電線路的無功分布，然而由于建設(shè)資金以及配電變壓器數(shù)量等因素的影響，要想在每個配電變壓器低壓側(cè)都安裝無功補(bǔ)償裝置是不現(xiàn)實的，因而需要研究配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償優(yōu)化配置。

1 無功補(bǔ)償技術(shù)中存在的問題

1.1 補(bǔ)償方式

現(xiàn)階段，很多電力部門將配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)闹攸c放在補(bǔ)償用戶的功率因數(shù)上，而實際電網(wǎng)運(yùn)行中，能源損耗較大的原因是較為密集的相關(guān)線路損耗，因而要想實現(xiàn)配電網(wǎng)物無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化，就必須降低電網(wǎng)的損耗。通常來說，添加一臺補(bǔ)償箱能夠在一定程度上提高用戶電力負(fù)荷功率因數(shù)，降低電網(wǎng)損耗，但需要準(zhǔn)確計算無功潮流，盡可能降低投資成本。

1.2 諧波危害

1.2.1 經(jīng)濟(jì)效益降低

諧波會對電網(wǎng)中的構(gòu)件運(yùn)行造成不利的影響，降低電動機(jī)的功能，縮短電動機(jī)的使用壽命，同時會在一定程度上增加能量損耗，使得電力變壓器在實際運(yùn)行中消耗大量能量，從而降低了設(shè)備的實際使用容量。要想滿足用戶需求，在實際使用容量降低的情況下就必然會使線損增加，從而加重浪費問題。

1.2.2 安全性低

由于諧波的影響，為配電網(wǎng)的實際運(yùn)行帶來了一些安全隱患。首先，諧波電流對繼電器保護(hù)的檢測回路造成不利的影響，同時影響電壓和電路電流的正常運(yùn)行，而電流電壓的變化又會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置發(fā)生變化，從而降低電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

1.2.3 無功倒送

在實際配電網(wǎng)無功補(bǔ)償過程中，若對電力系統(tǒng)過度補(bǔ)償，就會造成無功倒送等問題，對電力系統(tǒng)運(yùn)行造成不利的影響。無功倒送會導(dǎo)致變壓器損害、線路損耗、線路負(fù)擔(dān)加重等問題。若負(fù)荷相對較低時進(jìn)行無功補(bǔ)償，如在三相負(fù)荷沒有對稱的情況下選擇接觸控制的補(bǔ)償柜或采用固定的電容器補(bǔ)償方式，這些都會造成電力系統(tǒng)出現(xiàn)無功倒送的問題。

2 城市配電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置措施

2.1 對供電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計

在配電網(wǎng)無功補(bǔ)償優(yōu)化配置中，要合理規(guī)劃供電網(wǎng)的電力線路，通常采用縮短供電半徑的方式進(jìn)行規(guī)劃。在規(guī)劃線路時，要嚴(yán)格按照國家電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)政策和要求，同時根據(jù)實際操作中的具體用電情況明確變壓器、電流值以及電壓值的位置。此外，需要控制好配電網(wǎng)的供電半徑，對電網(wǎng)線損量進(jìn)行優(yōu)化，在保證供電質(zhì)量的前提下盡肯能降低線損量。

2.2 嚴(yán)格進(jìn)行配電管理

（1）供電單位需要制定并完善相應(yīng)的管理制度，同時在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)倪^程中堅持就地補(bǔ)償和分級補(bǔ)償?shù)脑瓌t，將組織措施與相應(yīng)的技術(shù)措施相結(jié)合，從而優(yōu)化配電監(jiān)督管理機(jī)制。

（2）要應(yīng)用新型的科學(xué)技術(shù)建立線損管理網(wǎng)，同時可以建立相應(yīng)的線損管理責(zé)任制，選擇的電表要具有超載能力強(qiáng)、自動化、精確化、誤差小以及防竊電等特點。

（3）需要建立完善的線損分析制度，各部門要重視線損管理，盡可能將線損降低到最小。

2.3 對配電設(shè)備進(jìn)行定期檢查和更新

在進(jìn)行電網(wǎng)更新和升級的過程中，相關(guān)工作人員需要嚴(yán)格控制供電損量，同時要保證配電設(shè)備的正常有效運(yùn)行。其次，要對電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，通常來說，合金導(dǎo)線是電力系統(tǒng)中較為常見的一種配電設(shè)備，因而需要及時檢查并更換。最后，做好技術(shù)改造工作，采用新型配電變壓器，從而提高線路質(zhì)量以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定高效性。

2.4 對配電網(wǎng)無功補(bǔ)償容量進(jìn)行優(yōu)化配置

電網(wǎng)無功補(bǔ)償容量優(yōu)化配置就是對輸電網(wǎng)在無功補(bǔ)償容量上進(jìn)行的優(yōu)化配置。一般情況下，220kV是比較常見的供電網(wǎng)絡(luò)，其通過500kV變電站進(jìn)行供電，在分區(qū)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kV采用大截面的架空路線進(jìn)行輸電，發(fā)送到中心變電站。其架空的線路要安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，在補(bǔ)償?shù)倪^程中要依據(jù)電纜的長度設(shè)計電抗器和電容器。在進(jìn)行220kV輸電線路無功補(bǔ)償容量的優(yōu)化配置中，需要考慮到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等影響因素，使無功補(bǔ)償?shù)墓β室蛩剡_(dá)到0.98，其具體步驟為：架空進(jìn)線安裝中間變電站，要依據(jù)架空線路的實際長度對電容器補(bǔ)償量進(jìn)行適當(dāng)配置，總補(bǔ)償量大約為主變?nèi)萘康奈宸种坏轿宸种?，然后依?jù)附近的220KV電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償容量的優(yōu)化配置;在終端變電站方面，要采用全架空進(jìn)線方式進(jìn)行低壓電容補(bǔ)償，約為主變?nèi)萘康牧种?，同時還可以采用全電纜、電纜架空的方法，依據(jù)電纜長度配置低壓電抗器、低壓電容器等，主變配置無功補(bǔ)償?shù)娜萘恳陀谥髯內(nèi)萘康奈宸种?。針?00kV電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償容量優(yōu)化配置時，要依據(jù)實際電源分區(qū)，將功率因素設(shè)為0.95進(jìn)行，升壓的變抗阻為20%。在500kV電網(wǎng)補(bǔ)償容量優(yōu)化配置過程中，要在，分區(qū)中設(shè)置兩臺主變，每臺變壓器設(shè)計為2×60Mvar的電容補(bǔ)償，無功補(bǔ)償容量要隨著負(fù)荷的增加而增加。

3 總結(jié)

在城市配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，要想降低電網(wǎng)損耗，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，就必須要進(jìn)行配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償優(yōu)化配置，這對城市供電事業(yè)發(fā)展具有重要意義。在無功補(bǔ)償優(yōu)化配置中，相關(guān)部門設(shè)計并完善優(yōu)化配置策略，優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，充分發(fā)揮優(yōu)化配置的作用，從而使其達(dá)到電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保障配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

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