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关于10kV配电线路无功补偿探析【摘　要】我国配电网的规模巨大，因此配电网的无功补偿对降损节能，改善电压质量意义重大。本文通过10kV配电用户负荷特性等实际情况分析，提出10kV配电线路应根据不同(分支)线路的功率因数特征进行无功补偿，确定补偿容量和补偿点选取方法以及补偿自动控制和保护的技术原则，对10kV配电线路并联电容补偿实施结果的经济效益进行了对比分析。 【关键词】配电线路；无功补偿；降损；控制 0.前言 配电网是电力系统中发生电力产销关系的最终环节。由于配电网面广线长，通常都是线损大户，而随着配电网负荷日益增长，无功需求相应增加,损耗也随之增加，而配电网无功合理的补偿可以很好地降低电能的损耗，几十年来国内外对此进行了大量研究。 为了改善受电端电压质量和降低电网电能损耗，除了采取缩小配电网的供电路径、增大导线线径、使用低损耗配变等措施以外，在配电线路上和配电变压器低压侧装设并联电容器装置，可取得节能与调压的良好效果。 本文着重10kV配电线路的并联电容补偿问题，结合一些地区配电网的实际情况，依据国家现行的有关技术标准，就补偿电容量配置、安装地点选自动空寂策略等问题进行研讨。 1.配电线路无功补偿的设计原则及注意事项 1.1要做好配电线路无功补偿工程设计和运行管理 应首先准确解读相关技术标准与规定。根据配电线路无功补偿相关技术标准，可以归纳出以下设计规则： （1）遵照无功电力分层分区就地平衡原则，在10kV或6kV配电线路上宜配置高压并联电容器装置，或者在配电变压器低压侧配置低压并联电容器装置。 （2）并联电容器装置的容量不宜过大，一般约为线路配电变压器总容量的30%～40%。 （3）配电线路上装设的并联电容器，在线路最小负荷时不应向变电所倒送无功，如配置容量过大，则必需装设自动投切装置。 1.2无功补偿应注意事项 （1）线路分散补偿电容器组容量在150kvar及以下时，可采用跌落式熔断器作控制和保护，其熔断器的额定电流按电容器组额定电流的1.43～1.55倍选取；150kvar以上时应采用柱上断路器或负荷开关自动控制。 （2）为防止线路非全相运行时，有可能发生铁磁谐振引起过电压和过电流，损坏电容器和变压器，线路分散补偿电容器组不应与配电变压器同台架设并使用同一组跌落式熔断器。 （3）补偿电容器组中性点不应直接接地，避免电容器某相贯穿性击穿引起线路相间短路。 （4）在无功补偿的电容器回路上，宜装设适当参数的串联电抗器或阻尼式限流器，避免电容器容抗与系统感抗相匹配构成谐振，起到抑制高次谐波电流的作用。 （5）无功补偿装置应装设氧化锌避雷器过电压保护装置。 （6）无功补偿装置应采用自动投切装置，防止过补偿和电压升高损坏电容器及其他设备。 （7）配电变压器随器补偿采用杆架式安装，其补偿装置箱底部离地面不小于1.2m。 2.10 kV 配电线路并联电容补偿的配设 2.1配电线路并联电容补偿容量配置选择 遵照无功电力分层分区就地平衡原则，各级电网管理部门结合本地的具体情况，提出功率因数考核指标要求。嘉兴地区电网功率因数考核指标为：低谷时段不高于0.97 及不低于0.94， 高峰时段不低于0.96，且年度高峰时段合格率不低于95%，低谷时段合格率不低于85%。为此，嘉善配电网要求35～110kV系统功率因数不低于0.95，10kV系统功率因数不低于0.90。 在变电所主变10kV侧接入并联电容器组，可使10kV系统的功率因数达到0.9 以上，并通过电压无功综合控制（调节变压器分接和投切并联电容器组）实现峰、谷功率因数考核指标合格率和供电电压偏差合格率双达标。由于集中电容补偿效益比配电线路分散补偿差， 因此，分期分批在配电线路装设柱上式并联电容器组，以提高线路负荷的功率因数，降网节能和改善供电电压质量，提升配电系统整体的电压无功调控能力。 2.2电容器组安装位置的确定 对于电容器组容量优化配置和安装地点优化选择，许多专家学者曾进行深入研究，分别对配电线路负荷不同分布方式提出最优的容量配置和安装地点。诸如： （1）当无功负荷均匀分布时，最佳补偿容量为无功负荷的2/3，安装地点为距变电所全长2/3处。 （2）当无功负荷为递增分布时，其最佳补偿容量为无功负荷的80%，安装地点为距变电所全长7/9 处。 （3）当无功负荷为递减分布时，其最佳补偿容量为无功负荷的62.3%，安装地点为距变电所全长4/9 处。 （4）当无功负荷为等腰三角形分布时，其最佳安装地点距变电所全长5/9 处。 然而配电线路的负荷分布大多是随机无规则的，且多分支，接线繁杂，其整体难以套用规范模式进行求解。但在分支路上有类似上述各种分布模式，故可把负荷分布复杂