郭蕾
中石油吉林化工工程有限公司 吉林省吉林市 132011
摘要：电网系统的运行质量直接关系到我国的经济发展，所以在电力工程发展的过程当中，需要进一步研究配电网无功补偿优化配置。低压配电网是电力网络当中重要的组成部分，可以对电能进行科学化、针对性地配置，所以也直接影响了电能供应的质量。为了进一步提高电能供应的质量，保证电力网络的科学运行，需要进一步加强对配电网无功补偿的研究，最大化减少电能的无功消耗，在保证配电网正常发挥功能的基础之上，提高电力系统运行的安全性。本文将介绍常见的无功补偿方案的种类，提出低压配电网无功补偿分散配置的优化措施。
关键词：低压配电网 无功补偿分散装置 优化措施
引言：我国的电力工程一直都在不停地进步，但是由于扩装保供的影响，所以许多地方的配电网建设相对落后，最终导致配电网的损耗较高，并且低电压的问题比较突出。而无功优化是有效降低配网损耗、提高配网电压水平的一种重要的技术手段。在低压配电网当中针对性地、科学性地使用无功补偿分散技术，可以进一步降低配电网不必要的损耗，同时最大限度地提高配电系统运行时的安全性，降低变电站和发电厂的经营成本。
一、常见的无功补偿方案的种类
（一）低压配电线路补偿
在线路杆塔上安装电容器从而实现无功补偿的方式称为线路补偿。我国现阶段大部分公用变压器并没有配备相应的低压补偿装置，所以变电站和发电厂不得不承担这一项经济费用。当大量的无功沿线路进行传输的时候会导致配电系统线路受损的速率大大加快，从而导致变电站或者发电厂的经济经营成本不断提高，这时就需要合理地采用配电线路无功补偿。变电站和发电厂在采用配电线路无功补偿的时候会受到周围安装环境的限制，并且线路补偿与变电站的距离较远，所以对相关配置进行保护的时候难度较大，间接地导致控制成本以及维护工作量加大。为了有利于变电站和发电厂的管理，需要合理地控制线路补偿点的数量，同时尽可能使用简便的控制方式，合理地控制补偿容量，避免出现过补偿现象。
（二）用电设备分散补偿
在10KV以下电网的无功消耗总量当中，变压器的消耗量占到了百分之二十左右，线路的的消耗量占到百分之十左右，而低压用电设备的消耗量则高达百分之七十左右。所以说要想进一步控制电网的无功消耗，降低变电站和发电厂的经济成本，有效地节约能源，就需要将无功补偿科学地应用到低压用电设备当中。经过科学家反复的计算以及实践证明，在低压设备当中无功补偿的经济效果能够得到最大化，综合性能也呈现出最大值，所以最近这种节能措施将会被大力推广。而水电站当中的电动机则最好使用就地无功补偿的方式。用户负荷小、波动大和地点分散是用户终端最大的特点，所以无功补偿装置需要满足智能型控制、免维护、体积小、安装方便以及成本低的要求。
（三）配电网低压补偿
在所有的无功补偿当中，配电低压补偿的使用频率较高。使用配电网低压补偿可以有效地提高专用变电线路用户功率的因数，实现无功就地平衡，同时有效地降低配电网的损耗，改善用户的电能质量。在社会不断的发展过程当中，用户的日负荷也发生了较大的变化，其中微机控制，跟踪负荷波动分组投切电容器补偿的使用频率较高。这种低压补偿方式的应用，可以有效地提高电能的质量，但是当线路电压的基准出现偏高或者偏低的现象时，无功切投量就会与实际需求产生较大的偏差，从而出现无功功率过补以及欠补的情况。
（四）变电站集中补偿
集中补偿在变电站当中的使用频率较高，主要是分级平衡电力系统的无功，利用这一方式，在变电站当中设置并联电容器、同步调相机、静止补偿器等相关的集中补偿装置，从而对输电网的无功功率进行平衡，同时提高系统终端变电所的母线电压，进一步改善输电网的功率因数，对变电站主变压器以及高压输电线路的无功损耗进行补偿。国家电网的变电站当中的补偿装置大多被使用在变电站10KV的母线上，对于石油化工装置的变电站当中的的补偿装置大多被使用在变电站380V的母线上，从而实现自动投切，提高利用率，提高维护时的工作效率。
但是这些补偿装置不可能无限制地降低配电网的损耗，所以还需要进一步研发更加先进的技术。
二、低压配电网无功补偿分散配置的优化措施
（一）无功补偿容量的分级
在过去科学的发展过程当中，低压网的负荷一直在发生着变化，为了进一步与低压网负荷进行配合，无功补偿箱内的所补偿的容量也要及时进行相对应的调整。在具体设计无功补偿方案的时候，大多将补偿的容量分为三个等级，根据实际负荷的大小进一步确定投入电容器的具体容量。固定级投入级被分为第一级。低压的电网以及用户出现固定无功负荷的概率较大，当配电变压器处于空载负荷状态的时候也会产生固定的无功负荷，所以这时就需要采用固定级投入级容量来进一步简化无功补偿箱的内部结构，最大限度地降低设备的运行成本，提高设备运行时的可靠性。而第二级和第三级的投入级则需要通过控制器进行控制负荷开关，在固定级补偿的基础之上再根据低压电网所缺少的无功负荷确定投入电容器的容量。
（二）优化分散配置步骤
在对配电网分散配置进行优化的时候，选择系统当中的负荷点作为无功补偿点，可以进一步提高分散配置方案的可行性，从而在提高无功补偿分散配置合理性的基础之上，进一步提高电力资源的利用率，提高电力的运行效益。如：对于容量较大、年运行小时数在1000h以上的异步电动机可采用随机就地分散补偿方式。现阶段我国变电站以及发电厂所使用的分散配置计划需要安装数量较多的安装点，间接提高了实施难度以及施工成本，所以在优化分散配置方案的时候，需要根据电网实际运行的情况进行，针对性地提高分散配置的效果。与此同时，还需要在设计分散配置步骤的时候将系统当中的负荷点作为候选补偿点，结合配电网无功补偿分散配置的运行特点，进一步提高分散配置的有效性。从无功补偿分散配置的实际情况来看，无功补偿容量应当设置较大的限额，所以在后期安装和运行的时候出现的问题较多，并且会影响到配电网的正常运行。所以需要根据重要负荷点的具体位置进一步确定补偿点的位置和数量，进一步确保分散配置优化的效果。
（三）优化配置范围
在制定无功补偿分散配置方案的时候，需要对系统的电流和电压进行有效地调节，从而进一步提高系统内部各个功能模块功能的有效性。单相电容是低压配电网无功补偿装置的主要结构组成之一，并且低压配电网无功补偿配置的内部结构比较复杂，在进行电压转换的时候最好使用电动机设施。同时需要将电压的范围控制在20%Ue之内，进一步避免电力故障的发生，保证终端设备运行的时候有足够的电能。
结束语：无功优化是降低配网损耗、提高配网电压一种有效的方式，未来将会得到大力地推广。在电力工程的发展过程当中，需要进一步保证电源的稳定供应，提前对电网运行是可能存在的隐患采取相应的解决措施，加强对配电线路的养护的维修管理，避免电路系统的线路以及相关配件发生损坏，进一步提高线路供电的可靠性，保证电网的安全、经济、可靠和稳定运行，促进变电站、发电厂以及电力工程的发展。
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