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摘要：配电网线路损耗与电压波动会对电力系统的正常运行产生较大的影响，为了保证输电正常，提升电力管理水平，需要采取必要的无功补偿措施。本文着重对10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用作一分析阐述。
关键词：10kV配电网；低压无功补偿装置；线路补偿
10kV及以下的配电网供电线路会连接十几台或者更多的配电变压器，因而用户分散，变压器容量小，经常会出现无功大于有功的情况，很大程度上增加了线路损坏几率，如何选择补偿装置，提升电能质量也就显得极为重要。
一、10kV配电网中低压无功管理现状
目前多数的供电企业都会采取变电站内无功集中补偿的方式进行配电网无功管理，然而这种补偿方式在10kV及以下的配电网中应用成效并不明显。其管理方式的不足主要体现为以下三个方面：①主要通过变电站二次侧集中补偿，但是其无功补偿设备较旧、数量也有所不足，导致无功缺额依然较大；②无功补偿装置的配置不尽合理，没有有效解决配电线路线损及末端电压低的问题；③无功补偿装置自动化程度与实时监控能力均有待提升，无法很好的满足电力负荷季节性需求。
产生这种现状的原因主要有以下三方面：①现行的《功率因数调整电费方法》对10kV配电网中低压无功管理并没有给出明确的规定，导致设计过程中缺少无功补偿思维；②营业管理中缺少有效管理，没有对配网功率因数进行仔细的检查，造成了无功管理漏洞；③设备使用年限短，或可靠性不高，无法满足目前实际需求。总的来说，当前的10kV配电网中低压无功管理仍存在一定的不足，难以满足地区发展对电网提出的更高层次的要求，加深认识、优化管理、寻求有效的新技术将是如今供电企业在无功管理上面临的新难题。
二、10kV配电网中低压无功补偿装置的设计
1、系统设计概述
在进行无功补偿控制器设置时，一方面要保证线路系统稳定，一方面要兼顾补偿效果，需要合理选择电容器组合，满足后期使用要求。10kV线路无功优化智能系统是一种由DotNet技术开发，并通过C/S结构运行的智能化系统，优势就在于这种系统在客户端系统运行后可以对服务随时进行访问，并做到即时监控，实现在线补偿。另外，通过自动调度第一侧线系统参数局域网、服务器系统等，能够获取到工作现场补偿设备的运行状态。最值得一提的是，系统数据库采用SQLSERVER的2005设计与管理系统，用户可以对系统数据信息进行分析与处理，进而生成Excel文件。
2、系统结构设计
10kV线路无功优化智能系统是一种远程主控制系统，可以从最高层出发，网络系统由远程微机控制系统和本地微机控制系统组成。从其操作角度来说，实时功率控制算法可以对补偿线投入与电容器补偿等进行计算，有效减少了微机远程通信传输实现补偿点线切换的局限性。除此之外，可以通过确定电压测量对象程发送控制命令，实现调整对象的目的。
3、无功补偿远程无线集控系统
无功补偿远程无线集控系统的控制显示器是一种单芯片16位微处理器、一套核心监管系统、一套电信系统与智能手机芯片的复合型技术，主要通过遥控器实现GPRS无线通信、远程监控与无线数据传输的目的[1]。这种智能化系统在实际应用中主要具有可靠性高、功能齐备及精度高等特点，分析后发现之所以拥有这种优势，其与系统大规模电路技术、微控制器技术、抗干扰技术等有直接的关系。另外，该系统的后端系统软件便于安装，操作也较为简单，具有很强的灵活性。系统维护一直是中低压无功补偿的重点和难点问题，不过无功补偿远程无线集控系统常用的作业系统与Access数据库软件是不需要进行单独维护的，这让10kV配电网中低压无功补偿变得更加的方便和有效。
三、10kV配电网中低压无功补偿装置的应用
1、无功补偿方式的选择
就目前10kV配电网无功补偿方式应用情况来看，最为成熟且常用的无功补偿方式以变电站补偿、随机补偿、跟踪补偿、随器补偿、配电线路补偿五种为主，现对其中的几种补偿方式作具体的阐述。①变电站补偿：变电站补偿方式主要是对变电站变压器运行中的无功损耗进行补偿，以期起到改善功率因数的目的。常用的补偿装置有静止补偿器、同步调相机及并联电容器等，鉴于这些补偿装置通常安装在10kv母线上，因而可以对母线电压进行优化，实际应用过程中具有维护和管理方便的特点。不过值得明确的一点是，这种补偿方式无法对10kv配电网损耗起到明显的作用；②跟踪补偿：跟踪补偿需要采用无功补偿投切装置开展操作，并在变压器低压端设置低压电容器组，以期起到补偿目的，这种补偿方式常用于100kvA以上的专用配电变压器用户。长期的应用发现，跟踪补偿可以无功负荷运行情况进行有效的探查，不过因为投入资源较多、设备维护不方便，更重要的是，一旦元件损坏，会对电容器正常运行造成很大的影响，因而在实际应用中存在局限性，应用范围受限；③随器补偿：随器补偿接线和后期维护较为简单，可以有效补偿配电变压器空载无功，在提升用户功率因数中发挥着重要的作用。缺点是补偿投资大，运行过程中所承担的工作量较大。
2、低压无功补偿装置的安装与接线
在进行低压无功补偿装置的安装工作时，务必严格按照相关的规范要求进行，要始终保证电容器可以正常发出指令和传递消息，当与智能控制器连接时，要重点注意电流与电压连接相位的准确性与有效性。必须明确的一点是，一旦无功补偿设备安装有误，比如出现电流互感器相位相反、错位连接等情况时，会造成严重的后果。因此，在低压无功补偿装置安装时，完成补偿设备的安装后，相关技术人员要及时对电压与电流连接相位情况进行检查测量，确保安全性与科学性。电路互感器需要设置在并联电容器前方总线部位，以此实现对变压器电流监测与控制的目的。另外，安装过程中需要保证分补电容器可以与应补单相负荷匹配起来，并在日常的管理维护过程中对其进行全面的检查与分析，确认低功率因数的具体相位，以此为分补电容器合理布置提供指导性意见。如图1，无偿补偿装置。
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图1 无偿补偿装置
需要注意的是，在低压无功补偿装置接线过程中，一方面，要合理确定电流引入点，即无功补偿的电路互感器装配于补偿线路的具体点位，实际接线过程中需要对点位给予充分的重视；另一方面，要对供电设备和其对应的负荷进行全面的考量，精准定位电流互感器，并将电流互感器设置到电容器引入点电源之间，确定电流互感器电流测量范围，发挥无功补偿装置的作用。
结束语
10kV配电网中低压无功补偿装置的设计与应用中涉及的内容较多，因而在实际的补偿装置应用中，要严格按照相关的规范流程开展各项工作，采取合理的接线与安装技术，提升10kV配电网中低压无功补偿的效果。
参考文献：
[1]常栋梁，何立柱，李洋.配电网功率平衡调节与无功补偿研究及装置[J].电力系统及其自动化学报，2019，31（04）：132-138.