DQZHAN技術(shù)訊：關(guān)于配電網(wǎng)絡(luò)無功補(bǔ)償與線路損耗的分析
隨著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和住宅電氣化水平的提高，城市用電量增長很快，城市電網(wǎng)一年消耗有功電量、無功電量、線損電量、線損率等數(shù)量較大。如果能降低無功損耗，不但可以減少電網(wǎng)無功負(fù)荷供給的負(fù)擔(dān)，更重要的是將大大降低城網(wǎng)電能損耗，提高變壓器出力，穩(wěn)定供電壓，提高電壓質(zhì)量，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都是十分明顯的。
在城網(wǎng)中，電能通過線路，變電所和各配電環(huán)節(jié)供給用戶，在輸送和分配電能過程中，線路和變壓器設(shè)備都會產(chǎn)生功率損失和電能損失，電流通過線路和變壓器線圈時由于導(dǎo)線本身的電阻而產(chǎn)生有功功率損失和電能損失、線路和變壓器線圈由于要建立磁場而需要能量轉(zhuǎn)換消耗無功功率，變壓器由于線圈有電和感抗的存在。在電磁能量轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生鐵芯的有功功率損失即鐵損及勵磁功率損耗即銅損這些損耗統(tǒng)稱為城網(wǎng)配。上述幾種損耗，一般通過計(jì)算可以較為準(zhǔn)確計(jì)算出來，還有一些無法通過計(jì)算確定的損耗如：電流、電壓互感器及其二次回路線耗、電度表損耗、不明損耗等。
在城網(wǎng)中，只有對城市配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償措施，才能*大幅度降低城網(wǎng)配損。
無功功率與有功功率一樣，是保證配電網(wǎng)絡(luò)電能質(zhì)量與**供電不可缺少的。無功功率不足將使配電網(wǎng)絡(luò)電壓降低，損壞用電調(diào)設(shè)備，使用電設(shè)備降低出力，嚴(yán)重時將造成電壓崩潰，使電網(wǎng)瓦解，大面積停電，因此，保證配電網(wǎng)絡(luò)的無功功率是非常重要的。
一、配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行電壓與無功功率應(yīng)平衡
無功電源發(fā)出的無功功率應(yīng)隨時與用電設(shè)備所需要的無功功率和輸配電各環(huán)節(jié)中消耗的無功功率相平衡。這是我們的出發(fā)點(diǎn)。
無功電源是指發(fā)電機(jī)的無功出力，調(diào)相機(jī)，補(bǔ)償電容器，靜止補(bǔ)償器和線路充電功率等（60KV以上線路）。
用電設(shè)備需要的無功功率與運(yùn)行電壓有關(guān)，不同的運(yùn)行電壓與用電設(shè)備需要的無功功率之間的關(guān)系，稱為用電設(shè)備的無功電壓靜特性，不同的用電設(shè)備有著不同的無功電壓靜特性，同一設(shè)備在輸出出力不同時，它的無功電壓靜特性亦不同。
二、無功電源配置與無功潮流
無功電源與用電設(shè)備不會完全裝在同一地點(diǎn)，必須通過送電線路把一部分無功功率從無功電源處送往用電設(shè)備處，從整個電力網(wǎng)看，若某一地區(qū)的無功電源配置充足，而另一地區(qū)無功電源不足，則無功功率必須從無功功率充足的地區(qū)送往無功功率不足的地區(qū)，這就是我們常講的無功潮流。
在輸配電線路中，輸送無功功率時，送端與受端的母線必須有電位差，即無功功率從電壓高的母線送往電壓低的母線，輸送的無功功率越多，則電壓差也就越大，另一方面，無功電源不足，布置不合理，則會造成有些地區(qū)電壓過高，而有些地區(qū)電壓過低的現(xiàn)象。
電力網(wǎng)中，輸配電線路上輸送的無功功率越大，則網(wǎng)損耗亦越大。
從上述分析可知，為了改善電壓質(zhì)量和減少損失，必須盡可能減少無損潮流。即要合理配置無功電源，也要求無功源裝在用戶用電設(shè)備附近，盡可能做到無功功率就地補(bǔ)償。
三、功率因數(shù)cosφ的提高對配電網(wǎng)絡(luò)的作用
功率因數(shù)cosφ的提高，將對配電網(wǎng)絡(luò)有以下三方面好處：
**，減少電壓損失，改善電網(wǎng)用戶的電壓質(zhì)量。配電網(wǎng)絡(luò)中，用電壓偏移來說明電壓變化，電壓偏移是由電壓損耗引起的，降低電壓損耗，也就保證了用戶的電壓質(zhì)量。
**，減少電網(wǎng)的損失
第三，提高了配電網(wǎng)絡(luò)的輸送能力
四、補(bǔ)償容量的確定
1、并聯(lián)補(bǔ)償
1）按提高功率因數(shù)cosф確定補(bǔ)償容量實(shí)質(zhì)上是改變電網(wǎng)的無功功率分布，從而改變電壓損耗與提高線路的功率因數(shù)。
2串聯(lián)補(bǔ)償
串聯(lián)補(bǔ)償是將補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞔?lián)在配電線路中，它可以補(bǔ)償線路中的感抗XL，從而達(dá)到增加輸送容量，縮短線路距離，改善中端、末端的電壓質(zhì)量，降低損耗為目的。
五、串聯(lián)補(bǔ)償電容器的容量計(jì)算
1、按提高電壓確定補(bǔ)償容量
1）提高母線電壓
六、配電網(wǎng)絡(luò)低壓無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用
1、根據(jù)城網(wǎng)有功、無功消耗的現(xiàn)狀，對城網(wǎng)安裝低壓無功實(shí)償裝置顯得日益突出和重要。
低壓無功補(bǔ)償主要有3種方式：集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償、個別補(bǔ)償。雞西地區(qū)城市用電的特點(diǎn)是負(fù)荷相對集中，在早、晚高峰和季節(jié)性用電（如節(jié)假日、空調(diào)等）時，負(fù)荷較重，其它時期主要以輕載為主。根據(jù)這一特點(diǎn)，為使補(bǔ)償達(dá)到*理想效果，要對變壓器輕載和正常員載分別進(jìn)行補(bǔ)償。
對變壓器輕載的補(bǔ)償，以集中補(bǔ)償為主，其補(bǔ)償裝置應(yīng)裝在變壓器臺架上，補(bǔ)償容量可固定非自動投切方式或采用WBBE補(bǔ)償裝置。
對正常負(fù)載的補(bǔ)償，采取分散補(bǔ)償和個別補(bǔ)償相結(jié)合的方式。其裝置應(yīng)裝在低壓線路末端桿、負(fù)荷較重的大樓，無功消耗大的地點(diǎn)、宜彩自動投切補(bǔ)償裝置的無角距的WDBE系列，使早、晚用電高峰時能*大限度地降低損耗，提高變壓器出力和穩(wěn)定線路末端電壓。
2、低壓無功補(bǔ)償?shù)男б?
2.1低壓無功補(bǔ)償可以大幅度地降低城網(wǎng)公變臺區(qū)損耗
2.2提高變壓器出力
2.3提高了電壓質(zhì)量
受城市規(guī)劃等我種因素的制約，城市低壓線路超過規(guī)程規(guī)定的長度，仍然不少。在用電高峰時，其末端電壓偏低。針對這種情況，可通過加裝無功補(bǔ)償裝置來提高電壓。
在城網(wǎng)中采用合理、有效的無功補(bǔ)償措施，才能降低實(shí)際電損，不重視電網(wǎng)的管理工作，就會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)電損增大，造成不應(yīng)有的損失，降低效益。有些地區(qū)不重視城網(wǎng)配電的無功補(bǔ)償工作，沒有專人負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作，線損高達(dá)20—30%，國家電力能源在白白地浪費(fèi)了。有些地區(qū)，由于任意接負(fù)荷，把10KV配電線路擴(kuò)大到幾十公里，造成末端電壓質(zhì)量差，降低了供電服務(wù)質(zhì)量，所以必須通過加強(qiáng)技術(shù)管理，積極認(rèn)真地開展線損工作，做到電網(wǎng)合理規(guī)劃合理布局，這樣才能降低電損，保證電壓質(zhì)量，使電網(wǎng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的積極作用。
