蒋潇
国网新疆电力有限公司岳普湖县供电公司，新疆 喀什 844400
摘要：在电力系统中，配电网在电力分配方面发挥着重要作用，包括架空线路、桥塔、电缆、配电变压器、开关设备、无功补偿电容器和其他配电设备及辅助设施。10kV配电网属于中压配电系统。在中国，中压配电网主要是10 kV随着近年来经济的迅速发展，电力需求也急剧增加10 kV配电网网络结构复杂，设备种类多样，运行过程多，安全环境比较差。它容量小、损耗大、供电半径短、通道繁忙，10kV配电网无功补偿设备能提高电网功率因数，减少供电变压器和输电线路损耗，提高供电效率和改善了供电环境。
关键词：10kV配电网；无功补偿设备；配置原则；现存问题；
电网在国家建设中非常关键如果电力网出现问题，整个经济就会瘫痪，因为现代经济离不开电力，电力是支撑左右工业发展的基础。10kV配电网无功补偿设备存在很多问题，需要我们关注。10kV配电网无功补偿设备应遵循一定的配置原则，保证无功补偿设备正常运行。
一、10kV配电网无功补偿装置的工作原理和在电力系统中的重要应用意义
1.10kV配电网无功补偿原理。电网的运行离不开变压器和电动机。这两种设备属于感性负载。在运行过程中，很容易需要无功功率。无功功率需要由其他设备产生。这样，电网在运行过程中就需要安装电容器。电容器可以降低感性负载的功率，从而降低电网中的潮流功率。这样，当电网在这一过程中被过度使用时，可以减少电能损耗，保证供电质量。这一系列过程就是无功补偿的原理。在使用无功补偿电容器的过程中，需要考虑的因素很多。根据其自身的特点，电容器分为两种，一种是三角形连接，另一种是星形连接。这两种电容器是常用的，但它们之间也有很大的区别：如果采用星形连接，那么在电容器发生短路后，电流为零就不会超过电容器额定电流的3倍。如果采用三角形连接，如果电容器在使用过程中发生短路，则电流将超过额定电流的3倍。在这种情况下，对电流的使用有更高的要求。在使用过程中，很容易发生安全事故，对电源有很大的影响，有一定的影响，需要引起我们的重视。
2.具有重要的应用意义。在10kV配电网中使用无功补偿装置，可以提高网内有功功率的比例常数，是保证电压质量的基本条件。大大降低了发电和供电设备的设计容量，减少了电力工程的投资，大大降低了线损率。提高在用配电网的经济运行水平，许多现实意义直接决定和影响着供电企业行业的经济效益，不仅可以避免因功率因数低于规定值而受到处罚，同时也减少了用户内部无功功率的输配所造成的有功损耗，从而减少电费支出，普及惠及人民群众的现实生活。
二、无功补偿装置配置原则
1.整个网络平衡与区域平衡相结合。为了实现10kV配电网的功率平衡，必须先满足县级电网的无功平衡，再考虑分级变电站和分级输电线路的无功影响，保证无功平衡。根据无功电源的布置（一般指补偿设备的位置和容量），不可能实现区域内无功功率的局部平衡，导致电网将更多的无功功率分配到分级变电所和分级线路，相应的电压也会随之升高也就更高了，多余的无功功率必须通过输电线路输送到其他地区；这也可能导致电网向分级变电所分配的无功功率较少，相应的电压也会在分级线路上下降，因此有必要向分级变电所索取无功功率和力变电所的优越性，导致了无功功率在不同区域间的多级变化和传输，增加了电网的功率损耗和无功损耗。在无功补偿设备的规划设计中，必须基于整体平衡，针对不同区域的设备合理的补偿方案，用最优的补偿设备，达到最佳的补偿效益。
2.集中补偿与分散补偿相结合。电力系统的无功补偿既要满足整体平衡的要求，又要保证局部平衡。在对供电部门系统进行补偿时，必须考虑用户的利益，对电力系统进行合理的补偿。基于这一要求，在补偿过程中必须将集中补偿与分散补偿相结合。
在10kV供电网络中，在变电站等感性设备中安装电容器进行补偿的方式称为集中补偿；在不同的负荷区域（如配电线路、配电变压器、电气设备，采用分散补偿的方式，等）称为分散补偿。在集中补偿过程中，对主变压器本身的无功损耗进行大幅度补偿，以降低变电站输电线路的无功功率，从而降低 供电网的无功损耗。集中补偿不能降低电力系统的无功功率。对于用户而言，为了降低输电线路的损耗，只有采用分散补偿的方法才能保证用户的利益。目前，在10kV配电网中，输电线路损耗约占全网总损耗的70%。结合这些数据，补偿过程必须以分散补偿为主，集中补偿为辅，以降低配电网的线损和电网的总无功损耗。
3.降低损耗与电压调节相结合。在电网中，为了实现无功功率的局部平衡，在进行无功补偿的过程中必须将电容器并联，以达到降损的目的。另外，通过调节电压，可以对电容器进行分组，起到一定的辅助作用。在降损调压的应用过程中，通常以降损为主，调压为辅。为了实现无功功率平衡，必须在变电所或低压变电所安装大容量电容器组，以提高电压质量，实现无功电流的合理控制，提高了电网运行水平。
三、10kv配电网无功补偿装置存在的问题
1.现行的赔偿方式是不恰当的。目前，我国10kV配电网无功补偿装置大多采用纯电容补偿方式，电容器损坏频繁。然而，目前电网中存在着大量的谐波滤波器。当用纯电容器补偿系统的无功功率时，谐波电流往往被放大，造成电气设备、补偿电容器、开关柜及相关元件的损坏。此外，许多10kv配电网无功补偿设备的出发点也是在用户侧，而不是基于降低电网损耗。结合配电网中变压器的特点，实践表明，分散局部补偿法更适合配电网。在低压侧设置无功补偿装置，提升了使用的效率。
2.未正确选择补偿容量。配电变压器低压侧补偿容量过大不仅不经济，而且在变压器空载运行或负载较轻时会造成过补偿，导致功率因数角提前，无功功率与电力系统反向，供电电压升高，影响电力系统的稳定性。为了防止过补偿，配电变压器低压侧无功补偿的原则是补偿容量不超过配电变压器的无功功率。
3.电压调节方式的问题。为了提高用户的电能质量，一些无功设备的补偿需要根据电压调节方式来确定，这对于电力系统来说是不可取的。无功功率的变化引起电压波动，但输电线路的电压水平不受无功功率的影响，而无功功率的大小仅由电力系统本身决定。当线路电压基准过高或不足时，无功设备的补偿量可能与实际需求相差较大，造成过补偿或欠补偿。
4.谐波干扰问题。10kV配电网无功补偿装置的电容器虽然具有一定的抗谐波能力，但如果谐波含量过大，仍会影响电容器的使用寿命，甚至导致电容器过早损坏。
总之，配电网无功补偿装置对整个电力系统的安全、稳定、高质量运行具有十分重要的现实意义。在不同的时期，无功补偿技术的发展经历了不同的阶段。近年来，国内无功补偿市场发展迅速，设备制造的数量和质量都有了很大的提高。在市场应用中，10kV配电网无功补偿装置已逐步渗透到发电、输电、配电和应用的各个环节，广泛应用于工业系统、电力系统、交通系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等日常生活，成为支撑社会生产和人民生活的基础技术。10kv配电网无功补偿装置的研究和探索不是一蹴而就的，技术的不断完善需要一定的发展时期。我们应该清醒地认识到，目前运行中的10kV配电网无功补偿设备，与电网的实际需求还有一定的差距，在电网的实际运行中还存在一些弊端。但不可否认的是，未来10kV配电网无功补偿设备的市场需求将持续增长，市场空间将不断扩大，这将为电力行业的运行和发展带来良好的机遇和广阔的空间。
参考文献：
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[2]高红艳.关于10kV配电网无功补偿设备的配置原则和现存问题.2020.
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