试论10kV配电网无功功率平衡及优化补偿
浅谈10kV配电网的无功优化补偿
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浅谈10kV配电网的无功优化赔偿功率因数和无功功率赔偿的基本观点功率因数：电网中的电气设施和电动机、变压器等属于既有电感又有电阻的电感性负载，电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，相位角的余弦COSφ即是功率因数，它是有功功率与视在功率之比即COSφ=P/S.功率因数是反应电力用户用电设施合理使用情况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标。
无功功率赔偿：把拥有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路，当容性装置开释能量时，感性负荷汲取能量，而感性负荷开释能量时，容性装置汲取能量，能量在互相变换，感性负荷所汲取的无功功率可由容性装置输出的无功功率中获得赔偿。
无功赔偿的目的与成效赔偿无功功率，提升功率因数在电网运转中，因大批非线性负载的运转，除了要耗费有功功率外，还要耗费必定的无功功率。
负荷电流在经过线路、变压器时将会产生功率与电能消耗，由电能消耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。
功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。
所以，在受电端安装无功赔偿装置，可减少负荷的无功功率消耗，提升功率因数，降低线消耗。
提升设施的供电能力由P=S.COSφ能够看出，当设施的视在功率S一准时，假如功率因数COSφ提升，上式中的P也随之增大，电气设施的有功卖力也就提升了。
降低电网中的功率消耗和电能损失由公式I=P/（3.U.COSφ）可知当有功功率P为定值时，负荷电流I与COSφ成反比，安装无功赔偿装置后，功率因数提升，使线路中的电流减小，进而使功率消耗降低：ΔP=I2R 降低电网中的功率消耗是安装无功赔偿设施的主要目的。
改良电压质量在线路中电压损失ΔU的计算公式以下：式中：ΔU线路中的电压损失kVP有功功率MWQ无功功率MvarUe额定电压KVR线路总电阻ΩXL线路感抗Ω由上式可见，当线路中的无功功率Q减少此后，电压损失ΔU也就减少了。
浅谈10kV配电网无功补偿
浅谈10kV配电网无功补偿摘要:随着电力系统的发展和电力用户自动化水平的提高，电气设备对电源电压质量的要求越来越高。
波动性负荷造成的局部电网电压不稳和功率因数恶化严重威胁着高自动化水平设备的电气寿命，制约着企业生产效率的提高。
电力系统无功功率的调节影响到系统的功率因数、电压水平和负荷平衡，因而是电力系统运行中的一个重要问题。
补偿电力系统无功，稳定系统电压，改善系统功率因数，已成为广大用户的迫切要求和电力系统自动化领域的研究方向之一。
本文论述无功补偿的原则，分析10kv线路无功补偿的补偿点及补偿容量，做出动态无功补偿系统的设计。
关键词：10kV配电网无功补偿一、无功补偿的原则无功补偿的原则是“就地平衡”，目前配电网中普遍采用“分散和集中、固定与自动相结合”的方法。
主要有三种补偿方式：（1）在变电站10kV 母线按主变容量的15%左右集中安装补偿电容器组；（2）在用户配变低压侧分散安装低压补偿电容器柜；（3）在10kV 线路若干负荷中心处或线路23处集中安装10kV 线路补偿电容器组。
与前两种方式相比，第三种补偿方式采用在负荷侧进行杆上无功补偿，其效益相当明显。
在10kV 配电网采用杆上无功补偿方式，即将户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上，以进一步提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。
这种无功补偿方式与在各公用变压器低压侧分散补偿方式相比，有着补偿装置集中、设备利用率高、便于管理和维护的优点；而且也能弥补公用变压器低压侧缺少无功补偿的缺陷，减少了大量无功的沿线传输；此外基本不用占用土地等资源，尤其是在线路较长（5km 以上）、功率因数较低（0.9 以下）的配电线路上，在负荷侧进行杆上无功补偿，其效益相当明显。
但如何确定补偿地点和容量，使线损或年支出费用尽可能少，同时又不会显著增加运行的维护工作量，达到安全可靠运行目的，需要进一步探讨。
二、补偿点及补偿容量的确定为求出在满足运行约束条件下的最优无功补偿容量及位置，结合工程实际，提出的优化模型是以年支出费用最小为目标函数，以潮流方程约束为等式约束，以负荷电压、补偿容量等运行限量为不等式约束。
10kV配电网无功功率补偿分析
10kV配电网无功功率补偿分析摘要：近几年我国10kV配电网建设范围正在不断扩大，因为电力能源输送期间，会出现能源损耗问题，因此需要做好配电网无功功率补偿分析，并制定有效补偿措施，才能满足降损增益需求。
电力企业在对10kV配电网无功功率补偿时，需要对各种类型设备做功功率全面了解。
电气设备主要存在无功功率和视在功率以及有功功率，其中的无功功率是在电气设备中建立和维持磁场的电功率，做好无功补偿可以提高区域内供电质量。
本文就10kV配电网无功功率补偿进行相关分析和探讨。
关键词：10kV；配电网；无功功率；补偿分析近阶段我国配电网建设期间，已经使用了一些新型材料和设备，提高了智能化建设水平。
在构建智能电网，10kV电网中存在电磁线圈的电气设备，不仅需要消耗有功功率，还需要无功功率。
存在绕组的电气设备，例如接触器和电抗器等设备，作用原理都是利用电磁感应，需要磁场才能实现电磁能量转换，在交换期间产生的电流属于无功电流，无功电流会消耗无功功率。
无功功率不是无用功率，需要做好无功功率补偿，才能维持正常磁场，确保电气设备能够正常运行，避免对电力系统产生不良影响[1]。
一、10kV配电网无功功率补偿方式（一）并联电抗器补偿方式高电压等级线路无功功率，是线间电容引发的，这部分无功功率不仅会对线路损耗产生一定影响，而且会对线路运行安全性产生较大影响，因此需要对这部分无功功率有效管理。
如果存在远距离超高压输电线路，在对线路运行安全监督和管理时，发现存在电压升高现象，需要对其立即处理。
借助并联电抗器对无功功率有效补偿，可以借助电抗器感性无功电流，消除相与相之间容性无功电流，确保线路能够恢复正常运行状态，避免出现严重安全问题[2]。
（二）并联电容器补偿方式在进行无功功率补偿时，需要明确无功功率补偿地点，对其有效补偿，才能降低电源负载之间流动。
因为大多数电力系统建设期间，涉及到的电气设备类型比较多，电气设备使用时离不开无功功率。
10kV配电网无功补偿优化配置
10kV配电网无功补偿优化配置摘要：10kV配电电网在运行过程中存在着无功电能的损耗问题，因而不可避免的对供电事业的发展造成阻碍影响。
为提高电能的使用效率，必然需要针对无功电能损耗进行无功补偿。
文章简述了开展10kV配电电网无功补偿工作的技术必要性；分析了10kV配电电网无功补偿方式；结合工作经验，提出优化配置的方法措施，抛砖引玉，以期对今后的工作开展有所帮助。
关键词：10kV配电网；无功补偿；优化配置由于工业化、城镇化及信息化的快速发展导致用电负荷的突飞猛进，与现有城乡配电网供电能力及质量出现了不协调，甚至出现局部地区供电不稳定、电压水平偏低的情况。
10kV 配电网供电质量及可靠性关系到社会民生及经济发展，为此，必须加强对10kV配电网的建设及管理，加强对10kV配电网无功补偿方面的应用研究，通过提高配电网的整体无功补偿的应用水平作为提升10kV配电网供电质量及可靠性的有效手段。
1、开展10kV配电网无功补偿工作的技术必要性从21世纪初期起讫，我国在开展经济社会综合建设发展事业的过程中，开始逐步提升对电力能源输送技术网络的优化改造工作的重视力度。
从2005年开始，电网改造工作正式被列入中央政府基本国家发展事业项目体系之中，并逐步在全国各地区开展实践。
随着我国最新一轮城市电力能源输送技术网络改造工作的完成，我国现代城市的电力能源输送工业技术系统建设发展工作，呈现出日臻完善的客观态势。
由于数量庞大的10kV配电变压器设备在我国城市电力能源输送技术系统中的安装应用，有效减短了城市电力能源输送网络主线干线结构的总体长度，提升了我国城市电网技术系统在应用层次的灵活度，规避了因局部技术构件故障或者是损坏现象引致的大范围用电中断或者是瘫痪现象。
与此同时，大量配电变压器设备在城市电网技术系统中的安装应用，也将会大幅扩展城市输配电技术网络空载电压的消耗水平，增大城市配电网络无功损耗的规模，引致我国城市输配电事业在实施过程中的总体能量消耗水平加大以及输电线路额总体功率因素水平大幅降低。
试论10KV配电网的无功补偿
试论10KV配电网的无功补偿论文导读：其中10kV配电网的网损占60％左右而配电线路中流动的无功功率造成的有功损耗所占比例很大。
在10kV配电网中进行无功补偿。
配电网，试论10KV配电网的无功补偿。
关键词：10kV配电网，无功补偿前言：随着我国经济与科学技术的发展，根据我国电力部门近年来的网损统计10~220kV电力系统的网损率达10％，其中10kV配电网的网损占60％左右而配电线路中流动的无功功率造成的有功损耗所占比例很大，因此，在10kV配电网中进行无功补偿，对降低网损的作用是十分明显的，也是十分必要的。
论文检测，10kV配电网。
为此对10kV配电网无功补偿技术进行了分析研究，为相关技术的理论提供基础。
1无功功率凡有电磁线圈的电气设备，就要消除因电磁场引起的无功功率。
在10kV配电网中所需的无功功率，主要包括配电变压器的励磁所损耗的无功功率△QO、配电变压器绕组电抗所损耗的无功功率△QT、线路电抗所损耗的无功功率△QL及感性用电设备损耗的无功功率△QF。
即Q＝△QO+△QT+△QL+△QF。
所产生的无功功率，对供电和用电产生了诸多不良影响，如：1）由于输送无功功率将引起有功功率损耗，当用电客户需要有功功率P为一定时，无功功率Q越大则网络中的功率损耗就越大；2）无功功率将造成电压损失增大；3）降低了输变电设备的供电能力；4）降低发电机有功功率的输出；5）造成低功率因数运行，使电气设备不能充分发挥。
从以上影响看出，不论是从节约电能，提高供电质量，还是从提高供电设备的供电能力而言，都必须对供用电电网和设备进行无功补偿，以便改善功率因数，提高系统的供电能力，使供用电系统在经济合理状态下运行。
2无功功率补偿原理及原则在交流电路中，纯电阻元件中负载电流与电压同相位，纯电感负载中电流滞后电压90度，纯电容负载中电流超前电压90度，也就是说纯电容中电流与纯电感中的电流相位差为180度，可以相互抵消，即当电源向外供电时，感性负载向外释放的能量在两种负荷间相互交换，感性负荷所需要的无功功率就可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，实现了无功功率就地解决，达到补偿的目的。
10kV配电网无功补偿优化配置的研讨
10kV配电网无功补偿优化配置的研讨摘要：在电能传输的过程中，导线和电气设备会产生一定量的电能损耗，不利于电能的有效利用，因此，在电力传输过程中必须要降低配电网的电能损耗。
通过无功补偿原理，根据该地区配电网的实际情况进行有效地精算措施具有非常重要的作用，基于此，本文分析了10kV配电网无功补偿优化配置，以期提供一些借鉴。
关键词：10kV；配电网；无功补偿；优化配置配电网是电网系统中的重要组成部分。
在当前的配网系统中，无功补偿装置能够有效提高配电系统的运行效率，并且是在配电线路的运行过程中能够有效降低无功损耗的有效措施。
此外，电网系统比较密集的相关线路是造成其能源损耗较大的一大原因，无功补偿技术在配电网中的应用对电网的节能与平稳运行具有一定的阻碍性和制约性，从而保障配电网安全、可靠。
1无功补偿的基本原理图1表示了正弦式交流电电路结构中电阻工件R，电抗工件X1-XC以及复阻抗工件Z三者之间的基本技术约制关系。
在电路负载结构中不包含电抗元件的条件下，交流电压参数与交流电流参数之间具备同相位角关系，电路的负载结构中将不会出现无功功率。
在电路负载结构中只包含感性电学元件的条件下，负载结构将会消耗无功功率。
在电路负载结构中只包含容性电学元件的条件下，负载结构将引致无功功率的产生。
正弦交流电路的功率因数通常由复阻抗角的余弦函数值cosφ表示。
功率因数通常由电路负载结构的技术性质，通常受电源的频率特征影响，但是不受电源中的电压和电源参数的强度变化影响。
电力能源输送网络在实际运行过程中，需要同时承载有功功率和无功功率，功率因数的实际计算值为电网有功功率与视在功率之间的比值，即：在电网的有功功率P保持不变的技术条件下，如果电网线路中的无功功率强度Q处于不断增加状态，势必会引致功率因素计算值cosφ处于不断降低状态，继而引致视在功率呈现不断增加的变化趋势。
由于输电线路中实际功率水平呈现的不断降低趋势，为了保证电路中的所有负载设备维持正常运转状态，势必要求针对发电设备和输电设备实施容量扩展增技术改造，这种改造行为大幅提升了电力能源生产和配送系统的损耗水平，提升了我国输配电企业的成本投入规模。
浅析10KV配电网的无功补偿
浅析10KV配电网的无功补偿摘要:由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用,合理选择无功补偿方案,提高发输电设备的利用率,对降损节能,改善电压质量意义重大,是电力部门关注的问题。
本文重点对配电网常用无功补偿方案、应用技术特点进行分析。
关键字:无功补偿。
1、电力电容器的作用电力电容器分为串联电容器和并联电容器,它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力,是电力系统的重要设备。
1.1 串联电容器的作用:(1)利用电容器容抗xc补偿线路的感抗xl,一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。
(2)具有随负荷的变化而瞬时调节的性能,能自动维持负荷端(受电端)的电压值,降低受电端电压波动。
(3)由于电容器的补偿电抗xc,线路的电压降落和功率损耗减少,相应地提高线路输电能力。
(4)在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器,部分地改变了线路电抗,使电流按指定的线路流动,改善了系统潮流分布。
(5)当线路故障被部分切除时,系统等效电抗急剧增加,将串联电容器进行强行补偿,临时增加容抗xc,使系统总的等效电抗减少,提高了输送的极限功率(Pmax=U1U2/xl-xc),从而提高系统的动稳定。
1.2并联电容器的作用:并联电容器并联在系统的母线上,它吸收系统的容性无功功率,相当于并联电容器向系统发出感性无功,减少了线路上感性无功的输送,减少了电压和功率损耗,因而提高了线路的输电能力。
2、配电网无功补偿方案比较配电网无功补偿方案有变电所集中补偿、配电线路集中补偿、变压器低压补偿和用电设备分散补偿。
2.1、变电所集中补偿变电所集中补偿装置包括并联电容器、静止补偿器等,主要目的是平衡输电网的无功功率,改善输电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电压,补偿变电所主变压器和高压输电线路的无功损耗。
应根据负荷的增长安排、设计好变电所的无功补偿容量,运行中在保证电压合格和无功补偿效果最好的情况下,尽可能使电容器组投切开关的操作次数为最少。
浅谈10kV配电网的无功补偿技术
浅谈10kV配电网的无功补偿技术摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，配电网得到了快速的建设，但其中一些问题也逐渐凸显出来，如：设备投运率较低，进行无功补偿的设备较少，无功功率分布的不合理等等，这些都会对供电企业和用户都带来了巨大的损失，因此，在目前电力短缺的情况下，解决好配电网无功补偿问题，对电网的安全和降损节能有着重要的意义。
基于此，本文就从10kV配电网的无功补偿技术展开分析。
关键词：10kV；配电网；无功补偿技术引言：10kV配电网是城市电力系统的重要组成部分，对促进城市经济发展具有重要的作用。
无功补偿技术不仅可以提高供电设备的使用效率，减少配电设备的投资，还可以减少用电户电费的支出，从而取得良好的经济效益。
无功补偿技术主要取决于配电网无功潮流分布是否合理，这不仅关系着电力系统供电质量的好坏，还影响着配电网运行的安全可靠。
1、无功补偿的作用分析配电网中存在大量的感性负荷，较容易出现功率因素偏低的现象，如不采取合理的功率因素补偿，将会造成不良影响。
配电线路的无功补偿装置通过检测线路的功率因数和电压，自动投切电容器，从而改善功率因数，减少线路损耗、提高电压质量。
主要表现在：①减少线路损耗。
线路有功功率损耗算式为：Px=R（P2+Q2）/U2，减少无功功率输送将使功率损耗大大降低。
②提高电网输送能力。
根据视在功率与有功功率的关系：P=Scos￠，在视在功率一定时，功率因数越高，所输送的有功越大。
③减少电压损失。
当采用无功补偿后，使输送的无功功率Q减少，从而使电压损失减少，改善了电压质量。
2、10kV配网无功补偿技术简介2.1变电站集中补偿方式要降低输电网线路的电能损耗，平衡供电网络的无功功率，可以在变电站部门集中的进行补偿，这种补偿方式的主要装置包括并联形式的电容器、同步调相机以及静止的补偿器等装置，在变电站使用该种方式的主要作用是改善输电网和输电线路上的功率因数，采用这种集中补偿的方式，相应的装置应该连接到变电站的主干线路之上，这种方式的优点在于设备在变电站内，管理相对容易、设备维护和更换较为方便，其缺点是降低配电网的线路损耗作用较小。
10KV配电网无功补偿优化及分析
10KV配电网无功补偿优化及分析摘要：无功补偿作为保持电力系统无功功率平衡、降低网损、提高供电质量的一种重要措施，己在电网中得到广泛应用。
合理选择无功补偿点及补偿容量，能够有效地维持系统的电压水平，提高电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少购电费用，提高设备利用率。
本文结合实例，分析了经过无功补偿优化后的经济效益。
关键字：配电网、无功补偿、降低网损、经济效益1.无功功率补偿原理电网中的变压器和电动机是根据电磁感应原理工作的。
磁场所具有的磁场能量是由电源供给的。
电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一周内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率称为感性无功功率。
接在交流电网中的电容器，在一周内上半周的充电功率与下半周的放电功率相等，这种冲放电功率叫容性无功功率。
将电容器和电感并联接在同一电路中，电感吸收能量时，正好电容器在释放能量。
能量就在它们之间交换，即感性负荷 (电动机、变压器等)所吸收的无功功率，可由电容器输出的无功功率中得到补偿。
无功补偿的作用和原理可由图1 解释。
投资收益为降损收益扣除折旧费及运行维护费后的赢余。
即：其中： F ——投资收益（万元）Z ——折旧费（万元）W ——运行维护费（万元）投资收益与投资回收时间的关系如图2.4 所示。
对任一线路，补偿容量的大小影响投资的回收时间。
假设采取 3 种补偿方案，第一种方案的补偿容量最大，第三种方案的补偿容量最小，第二种方案的补偿容量介于以上两种方案之间，则补偿后线路的功率因数有 > > ，分别对应于3 条曲线(纵坐标表示投资收益，横坐标表示投资回收时间)，所对应的补偿度最低，一次性投资最小，投资回收期最短；所对应的补偿度最高，一次性投资最大，投资回收期最长，但在一个较长的时间段内的收益最大。
3．小结本文结合实例分析了无功补偿的经济效益。
它可以提高电压质量，减少线路功率损耗与电能损耗，提高供电设备的使用效率，减少变配电设备的投资，同时减少了用电户电费支出，取得了良好的经济效益。
论10KV配电网无功补偿技术
论10KV配电网无功补偿技术摘要:本文主要对10KV配电网无功补偿技术的定义、无功补偿的方式、补偿方式的选择以及应用实践做了简单的分析, 因为它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着非常重要的作用.关键词:10KV配网; 补偿方式;无功补偿;分散补偿1无功补偿的定义及意义无功补偿是在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供由线路输送的无功功率，由于少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗.它对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着十分重要的作用，是一项投资少，收效快的降损节能措施。
1.1无功补偿的方式配电网中常用的无功补偿方式包括：①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；④用户负荷的就地补偿（在电动机处安装并联电容器）等。
图1 表示了这几种方式在配电网中的接线情况。
图1配电系统各种无功补偿方式示意图1.1.1变电站集中补偿方式要平衡输电网的无功功率, 可在变电站进行集中补偿, 图1 是配电系统各种无功补偿方式示意图。
图中方式补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等, 主要目的是改善输电网的功率因数。
集中补偿装置一般连接在变电站的10 kV 母线上, 优点是管理容易、维护方便, 缺点是对配电网的降损起不到作用。
1.1.2 中补偿方式目前, 国内较普遍采用的另外一种无功补偿方式, 是在配电变压器380V 侧进行集中补偿, 见图1中的方式2。
集中补偿分为固定容量补偿和自动补偿, 均可最大限度的挖掘变压器的容量潜力, 增大负载能力。
根据P = S·cos∮当功率因数cos∮= 1时,有功功率P 等于变压器的视在功率S , 而一般自然功率因数在0. 6～0. 7 之间, 如不进行补偿, 供电变压器的效率就很难提高。
例如, 1 000 kV A 的变压器仅能带600～700 kW 的有效功率。
10kv配网输电线路无功优化补偿分析
10kv配网输电线路无功优化补偿分析一无功补偿的基本原理无功功率：它是交流电网系统的根本特征。
当电网提供具有感抗负载的时候，则必须供给两种功率：有功功率与无功功率。
其中有功功率是把电能转换其他形式能量，如热能，机械能，光能等；无功功率则是应用在电路内电场和磁场，并在带有感抗的设备中建立及维持磁场。
例如，电能转换为机械能时，使电动机中具有一定的旋转磁场来驱动转子转动；传送电能时则是在变压器中建立交变磁场。
因此，无功功率有着非常大的作用，只是因为在交变磁场中，一个完整周期中吸收和释放的能量相抵消，结果是能量没有消耗，这种功率称为感性无功功率，然而如果在一个周期内上半周充电与下半周放电的功率相等，则称为容性无功功率。
二. 配电系统的无功补偿方案合理地选择无功补偿点以及确定补偿容量，能有效维持系统电压水平，提高系统电压的稳定性，从而避免了大量无功远距离传输，降低了有功电网损耗，减少了发电费用。
但是长期以来由于我国的配电网无功缺乏，尤其造成的有功电网损耗相当大，所以无功功率补偿是在降损的措施中投资较少且回报高方案。
一般配电网的无功补偿方式有：变电站集中补偿方式、配电变低压集中补偿方式、配电线路补偿方式以及用户终端分散补偿方式。
2.1 变电站集中补偿方式对于输电网的无功平衡，一般变电站进行集中补偿，其装置包括静止补偿器、同步调相机、并联电容器等，目的是改善输电网功率因数、提高终端变电所电压以及补偿主变无功损耗。
这些补偿装置是连接在变电站10kV母线上，来补偿负荷的无功功率。
所以管理容易、维护方便，然而这种补偿方式不能有效地降低10kV配电网的损耗。
为了实现变电站电压/无功的综合控制，一般采用的是并联电容器组与有载调压抽头协调调节，常用的有效方法是九区图法[1]。
然而大量实践证明实，投切地太频繁就会影响电容器的开关与分接头的使用寿命，并使运行维护工作量增大，所以要在实际应用中限制抽头的调节以及电容器组的操作次数。
试析10千伏配网输电路的无功优化补偿
试析10千伏配网输电路的无功优化补偿摘要：随着电力事业的快速发展，我国电网覆盖面积越来越大。
在电网配置中，10千伏配网输电路无功补偿得到了普遍应用。
在部分农村地区，因为供电功率因数比较低，所以，在10千伏配网输电路中安装恰当的无功补偿装置，是减小电网运行损耗、提高电网运行效率的重要手段。
本文在介绍相关概念及原理的基础上，分析10千伏配网输电路无功优化补偿方案，为10千伏配网输电路的正常运行提供可靠依据。
关键词：10千伏；配网输电路；无功补偿随着生产力的快速发展，电子产品的不断运用，人们生活、生产对于电力的需求量也在逐渐增加。
近些年来，在人们生活水平不断提高的形势下，各种电子产品也逐渐应用到了各个家庭中，致使电力企业供电能力和电力用户消耗能力之间出现了巨大的矛盾。
为了缓解电力紧张对人们生活、生产的影响，充分发挥电力能源的作用，一定要加大无功补偿策略的运用，以此来降低输电路电能损耗量，改善供电质量，进而促进电网的正常运行。
一、相关概念及原理（一）功率因数与无功功率补偿功率因数指的就是在电网运行中，电气设备、变压器、电动机等既有电感又有电阻的电感性负载，在电压与电流相量之间具有一个相位差，其相位角的余弦为cosθ，此为功率因数。
功率因数主要就是有功功率与视在功率的比值，是对电力用户用电设备使用情况、电能利用情况、用电管理情况的体现，是一项非常重要的技术指标。
无功功率补偿指的就是将感性负载与容性功率装置连接在同一电路中，当感性负载释放能量的时候，容性功率装置就会吸收能量；当容性功率装置释放能量的时候，感性负载就会吸收能量，所以，两者之间的能量是互相转换的，感性负载吸收的无功功率可以在容性功率装置输出的无功功率中得到补偿。
（二）无功补偿原理在交流电网系统中，无功功率作为一种根本特征，在电网提供感抗负载时，就会供给两种功率：无功功率、有功功率。
其中，有功功率就是将电能转变成其它形式能量，如机械能、热能、光能等。
10kV配电网无功补偿优化配置
配电网传输能力 ，并 引起损耗增加。 因此 ，解决好 １ｋ ０ Ｖ配电网无 功补偿 的问题 ，可 以提高 功率 因素 ，减少 用 电设 备对 系统无功 功率 的需 要 量 ；可 以 通过合理配置无 功 电源、减少 配 电网 中无 功潮 流的流 动 以
济发展 ，为此 ，必须加强对 １ｋ ０ Ｖ配电网的建设及管理 ，加
衡 ，在变电站进行 集 中补偿 ，补偿 装置一般 连接在 变 电站 的 １ｋ ０ Ｖ母线上 ，补偿装置 包括并联 电容 器 、同步 调相机 、 静止补偿 器等。主要 目的是改 善输 电网的功率 因数 、提 高 终端变电所 的电压和补偿 主变 的无功损 耗 ，但是对 配 电网 的降损所起作用不大 。 （ ）低压集 中补 偿方式 。是指 在配 电变 压器低 压侧进 ２ 行集中补偿 ，通 常采用微 机控制 的低压 并联 电容器柜 。此 种方式可 以提 高 配变 的功率 因数 ，实 现无 功 的就 地平 衡 ， 对配电网和配变 的降损有 一定作用 ，对 用户 侧 电压 水平 有
降低能耗 ；可以改善用户负荷侧 的电压质 量。有数据显示 ，
当功率因素从 ０ ７ ０ ８ ．５— ．５提高到 ０ ９ ．５时 ，电网有功损耗将 可能会降低 ２ ４ ％之多。 ０— ０
有一 定参考意义。本论 文主要结合 ｌ ｋ Ｏ Ｖ配 电网无功补偿 方
面的应 用展 开 分析 探 讨 ，以期从 中能 够找 到合 理 有 效 的 ｌｋ Ｏ Ｖ配 电 网无 功 补 偿 应 用 措 施 和 管 理 经 验 ， 以提 高 １ｋ ０Ｖ
大等特点 。经过城市 电 网改 造后 ，城市 配电线 路的 主干线 路一般不长 ，但所 带的 １ｋ ０ Ｖ配电变压器 较多 ，一般 每隔两
10kV配电网无功功率平衡及优化补偿
式 中： △ ＿ 电压 损耗 （ ） Ｕ Ｖ： Ｐ 一线路 传输 的有 功功率 （Ｗ ； ｋ） Ｑ 一线路 传输 的无 功功 率 （Ｖｒ ｋａ ； Ｑ一补 偿投 入 的 电容 器容 量 （Ｖｒ ； ｃ ｋａ ） ｔ一线 路额 定 电压 （Ｖ ： Ｊ Ｎ ｋ） Ｒ 一线 路 电阻 、 电抗 （ 。 、Ｘ Ｑ） 从 上式 中可 见 ，无功 功 率 的 变化 将 引起 电压 降
分 区分压 就 地平 衡 ，同 时要求 有足 够 的无 功 调节 能
耗 ，并 保 持最 合理 的 电压 水 平 。 结合城 乡 电网建 设
与 改造 ，对 配 电网进行 无 功 优化 补 偿 ，实 现 电 网高 压综 合线损 率 降到 １ ％ ０ 以下 ，低压 线损 率 降到 １％ ２ 以 下 的 目标 。 ３ １ 配 电线 路 分散补偿 ．
载 率 低 ， 从而造 成 网络 功 率 因数变 化 频繁 ， 电网线 损 率 居 高不 下 。配 电 网所 需 要 的大 量 无功 功 率靠 主 网输 送 ，加 大 了线路 的 电压 损 耗和 网络损 耗 。在 受 电端 加 装并 联 电容 器 补 偿装 置 ，并按 电压 、功率 因 数 情 况 ， 自动投 切 电容器 组 ，控制 无 功潮 流 就地 平
ｌｋ ＯＶ配 电线 路存在 电压 过低 或偏 高 问题 ，其原
３ 无功优化补偿
由于 电 网 的 线 损 主 要 是 线 路 损 耗 与 变 压 器 损 耗 ，所 以配 电网 的降损 节 能 ，也就 是 对 电 网 中所 有 的 电力线 路和 变 压器 进 行优 化 。无 功 优化 的 目的是
与无 功 平 衡 ，对 于 电 网 电压 和 线损 尤 为 重要 ，关 系
到 电网 的经济 、安 全 、可靠 运行 。
10kV配电网无功功率平衡及优化补偿
10kV配电网无功功率平衡及优化补偿1无功功率平衡在电力系统中，无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功功率j QL由电网中无功电源（发电机、调相机、静止无功补偿器、并联电容器等）发出的容性无功功率-jQc来提供补偿。
无功功率平衡应根据就地平衡的原则进行就地补偿，避免大量的无功功率作远距离传输。
无功补偿与无功平衡，对于电网电压和线损尤为重要，关系到电网的经济、安全、可靠运行。
无功补偿应根据分级就地平衡和便于调整电压的原则进行配置。
集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。
2无功对电压和线损的影响 2.1无功对电压的影响(1)无功与电压损耗的关系当电网传输功率时，电流将在线路、变压器阻抗上产生电压损耗△〖WTBX〗U。
其关系式如下：△U=（PR+QX）/UN （1）当线路安装无功补偿容量为Q c的并联电容器补偿装置后，线路电压损耗为△U′=〔PR+（Q-QC）X〕/UN （2）并联电容器补偿装置投入运行所引起的静态电压升高，即△U-△U′=QCX/UN （3）式中△U－电压损耗，V P－线路传输的有功功率kW Q－线路传输的无功功率kvar QC－补偿投入的电容器容量kvar UN－线路额定电压kV R、X为线路电阻、电抗ΩZK) 从上式中可见，无功功率的变化，将引起电压降的变动，由于安装并联电容器，就地平衡无功功率，限制无功功率在电网中传输，相应地减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
(2)电压调整10kV配电线路存在电压过低或偏高问题，其原因除了电网结构不合理和导线过细外，主要是无功功率不足或过剩。
系统的无功功率对电压影响极大，无功功率不足，将引起电网电压下降，而无功过剩将引起电网电压偏高。
无功功率平衡是维持及保证电网电压质量的基础，必须采取有效的调压措施，以提高电压水平。
89 浅谈10kV配电网无功无功平衡及优化补偿
浅谈10kV配电网无功无功平衡及优化补偿赵裕博、许磊、王丹沈阳电力勘测设计院【摘要】无功补偿作为保持电力系统无功功率平衡、降低网损、提高供电质量的一种重要措施，己在电网中得到广泛应用。
合理选择无功补偿点及补偿容量对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着非常重要的作用。
本文从无功功率平衡的角度，分析无功补偿的优化方法，使无功补偿达到优化配置，从而降低10kV配电网的线损。
【关键词】10kV配电网；无功补偿；优化补偿0 引言城市10kV电源点布点方式不合理。
由于对城市10kV配电网的建设缺乏整体的规划设计，我国部分城市的10kV电源点布局不够合理，再加上布点量不足，容易造成供电半径过大，继而使得线损过高、电压偏低。
此外，由于电源点的分布量不足以及分布方式的不合理，很多地区出现了负载不均的现象，影响当地供电系统的正常运行。
在受电端加装并联电容器补偿装置，并按电压、功率因数情况，自动投切电容器组，控制无功潮流就地平衡，是提高配电网功率因数，改善电压质量，降低线损的有效手段。
1 无功功率平衡如果电力系统负载感性无功功率及变压器、线路的感性无功功率损耗都由发电机提供，那么电网的有功功率损耗会很大，而且用户处的电压质量也无法保证。
因此，需要安装并联无功补偿设备，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供由线路输送的无功功率。
由于少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗.提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定。
2 补偿方式的选择为改善配电网的功率因数, 可选择变电站集中补偿方式, 以提高功率因数为主要目的。
线路中仅带变压器只有低压系统时,有2 种情况:（1）在所带设备容量较小、负荷稳定,可选择低压集中补偿和就地补偿相结合的方式。
（2）在所带设备容量较大、负荷变化大,需要选用低压自动补偿和就地补偿相结合的补偿方式。
10kV配电网无功功率平衡及优化补偿
电力系统78丨电力系统装备 2019.4Electric System2019年第4期2019 No.4电力系统装备Electric Power System Equipment1 10 kV 配电网现状当前10千伏配电网络普遍出现了线损较大、功率因数低、供电质量差等诸多问题，尤其是在农村，10 kV 配电网络当中，使用年限较长，负荷会出现季节性较强的特点，另外在电网结构设置方面不合理，而且配电变压器的负载率低，从而造成功率因数出现频繁变化的问题，造成电网在使用的过程中出现较大的线损率，配电网需要通过主网输送大量无功功率，让线路的网络损耗和电压损耗大幅度增加，另外在送电端加装了相关的并联电容器补偿装置，依照功率及电压的具体情况，自动进行电容器组的投切，对无功潮流就地平衡，让配电网功率因数进一步改善，并且保证电压的质量符合要求，对线损进行有效控制。
本文从无功功率平衡方面进一步对无功影响电压和线损的情况进行分析，并且通过合理的方式控制损耗情况，保证经济效益。
2 10 kV 配电网无功功率平衡2.1 无功功率平衡在电力系统运行的过程中，无功功率和有功功率是一样的，需要处于平衡状态，负荷出现的感性无功功率q 主要通过电网当中的无功电源产生的容性无功功率q 来对其进行补偿，无功功率平衡需要依照就地平衡的具体方式来进行就地补偿，无功平衡以及无功补偿在控制电网电压和线损方面具有非常重要的意义，可以进一步保障电网的可靠性以及安全性、经济性。
无功补偿需要依照分级就地平衡的具体原则，对电压进行调整来对其进行合理的配置，做到有机结合分散补偿和集中补偿，以分散补偿为主体。
低压补偿和高压补偿进行结合，以低压补偿为主体，并且重视配电建设改造工程的合理规划，有效设计、准确投运。
2.2 无功补偿方式的选择2.2.1 变电站补偿的方法变电站补偿的方式主要控制的是电网的无功平衡，在变电站当中利用集中补偿的方式可以实现较好的效果，主要目的是对电网的无功功率进行平衡，让电网的功率因数进一步改善，让系统终端变电站的母线电压加强，该补偿系统主要包含了同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器等，可以进一步对高压输电线路以及变电站主变压器的无功损耗进行补偿，通常条件下，这种补偿装置在变电站10千伏的母线当中集中设置，其优点在于维护方便，而且较为容易管理，而这种补偿方式不会在10千伏配电网的降损方面起到作用，这也是该补偿方式的缺点。
10kV配电网的无功功率平衡及优化补偿
10kV配电网的无功功率平衡及优化补偿
王金萍
【期刊名称】《安徽电力科技信息》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】1无功功率平衡（1）在电力系统中，无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功功率j0由电网中无功电源（发电机、调相机、静止无功补偿器、并联电容器等）发出的容性无功功率-j0、来提供补偿。
无功功率平衡应根据就地平衡的原则进行就地补偿，避免大量的无功功率作远距离传输。
无功补偿与无功平衡，对于电网电压和线损尤为重要，关系到电网的经济、安全、可靠运行。
【总页数】3页(P32-34)
【作者】王金萍
【作者单位】蚌埠供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.10kV配电网无功功率平衡及优化补偿 [J], 董玉琴
2.无功功率平衡及优化补偿 [J], 王开勤
3.基于10kV配电网无功功率优化补偿的探究 [J], 汤雪
4.10kV配电网无功功率平衡及优化补偿 [J], 朱元
5.基于10kV配电网无功功率优化补偿的探究 [J], 汤雪
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试论10kV配电网无功功率平衡及优化补偿
无功功率平衡
在电力系统中，无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功功率jQL由电网中无功电源发出的容性无功功率-jQc来提供补偿。
无功功率平衡应根据就地平衡的原则进行就地补偿，避免大量的无功功率作远距离传输。
无功补偿应根据分级就地平衡和便于调整电压的原则进行配置。
集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主;调压与降损相结合，以降损为主;并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。
2无功对电压和线损的影响
2.1无功对电压的影响
(1)无功与电压损耗的关系
当电网传输功率时，电流将在线路、变压器阻抗上产生电压损耗△〖WTBX〗U。
其关系式如下：
△U=(PR+QX)/UN (1)
当线路安装无功补偿容量为Q c的并联电容器补偿装置后，线路电压损耗为
△U=〔PR+(Q-QC)X〕/UN (2)
并联电容器补偿装置投入运行所引起的静态电压升高，即
△U-△U=QCX/UN (3)
式中△U-电压损耗，V
P-线路传输的有功功率kW
Q-线路传输的无功功率kvar
QC-补偿投入的电容器容量kvar
UN-线路额定电压kV
R、X为线路电阻、电抗ZK)
从上式中可见，无功功率的变化，将引起电压降的变动，由于安装并联电容器，就地平衡无功功率，限制无功功率在电网中传输，相应地减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
(2)电压调整
10kV配电线路存在电压过低或偏高问题，其原因除了电网结构不合理和导线过细外，主要是无功功率不足或过剩。
系统的无功功率对电压影响极大，无功功率不足，将引起电网电压下降，而无功过剩将引起电网电压偏高。
无功功率平衡是维持及保证电网电压质量的基础，必须采取有效的调压措施，以提高电压水平。
合理调整变压器分接头，是提高电网电压水平的一种调压手段。
2.2无功对线损的影响
在电网运行中，因大量非线性负载的投运，它们除要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率，负荷电流通过线路、变压器将会产生功率与电能损耗。
由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与负荷功率因数的平方成反比。
功率因数越低，电网所需无功就越多，线损就越大。
当cos=0.7时，无功功率和有功功率在电
网中产生的电能损耗基本相当，即此时电网中线路和变压器的损耗有一半是由无功功率引起的。
提高功率因数，可使线损率降低。
综上所述，无功功率分级补偿就地平衡，提高负荷的功率因数，可减少电网中无功功率的传输，从而降低电网的电压损耗和电能损耗。
3无功优化补偿
由于电网的线损主要是线路损耗与变压器损耗，所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的电力线路和变压器进行优化。
无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平。
结合城乡电网建设与改造，对配电网进行无功优化补偿，实现电网高压综合线损率降到10%以下，低压线损率降到12%以下的目标。
3.1配电线路分散补偿
配电线路分散补偿，是指把一定容量的高压并联电容器分散安装在供电距离远、负荷重、功率因数低的10kV架空线路上，主要补偿线路上感性电抗所消耗的无功功率和配电变压器励磁无功功率损耗，还可提高线路末端电压。
(1)安装位置及补偿容量确定：
无功补偿装置安装地点的选择应符合无功就地平衡的原则，尽可能减少主干线上的无功电流为目标。
一般对于均匀分布无功负荷的配电线路，其补偿容量和安装位置按[2n/(2n+1)](其中n为不小于1的整数)规则，求得最优补偿方案。
考虑到无功补偿装置的运行维护、补偿效益及投资回收期限，因此，沿线的无功补偿点以安装一处为适宜，最多不应超过
二处，可以直接连接于主干线上和较大的分支线上，每个补偿点的容量不宜超过100～150kvar。
配电线路上无功补偿容量应适当控制，并且在线路负荷低谷时，不应出现过补偿向系统倒送无功。
负荷在线路上的分布状况不同，安装地点也不相同，具体位置应根据负荷分布特点和容量的大小计算确定见表。
(2)补偿后的电压校验：
配电线路安装补偿电容器组后，会引起线路电压降的变动。
在补偿点选择上，应充分考虑到安装地点的电压不得超过电容器组额定电压的 1.1倍。
因此，为保证供电安全可靠，有利于线损的降低，需根据公式(1)、(2)、(3)，对补偿前后的电压进行校验，避免在负荷低谷时功率因数超前或电压偏移超过规定值。
否则将因过补偿造成无功倒送，反而使电压损耗、线损增加;线路电压升得过高，增加电容器的介质损耗而发热，影响其使用寿命和出力。
3.2配电变压器随器补偿
配电变压器随器补偿，是将低压补偿电容器直接安装在配电变压器低压侧，与配电变压器同投同切，用以补偿配电变压器自身励磁无功功率损耗和感性用电设备的无功功率损耗。
对容量30kV A及以上的配电变压器逐台进行就地补偿，使无功得到就地平衡，从降损节能方面考虑是合理的。
但目前，只在部分实行功率因数调整电费的100kV A及以上工业用户、少量城网公用变中安装补偿电容器，而大量的农村综合变基本上没有进行无功补偿，这就使补偿电容器安装容量不足，电网所需无功缺额大，造成了配电网功率因数低，无功损耗严重。
无功补偿装置的容量选择，应根据实际负荷水平按提高功率因数的要求合理配置。
而无功补偿容量是随着负荷的变化而变化的，因此，配电变压器随器补偿方式应使用无功自动补偿装置，自动投切一部分电容器组，以达到最佳补偿功率因数。
对100kV A及以上的配电变压器宜采用无功补偿微机监测和自动投切装置，合理调整无功自动补偿装置功率因数的整定值，保证无功功率在低压电网就地平衡;重负荷时提高功率因数到0.95以上，在轻负荷时功率因数不得大于0.95。
3.3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。