6 kV配电线路无功补偿技术的研究

张雷

摘 要 针对某油田配电线路运行状况进行研究，将无功功率对配电线路的影响作用阐述清晰，配合无功补偿原理制定配电线路无功容量安装方案。特定实践经验表明，无功补偿装置在配电线路杆上实现安装能够满足小规模投资、高补偿效率和方便维护要求，对一些功率因数不高且负荷较重的远距离配电线路比较适用，因此后期推广价值极为广阔。

关键词 配电线路；无功功率；因数；无功补偿；实施细则

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0075-01

我国电网结构中的6 kV配电线路大部分属于树状结构形式，整体供电半径长，分支元素众多，其连接的小容量配电变压器和异步电动机分布面积广阔并且感性负荷效应强烈，在运行环节中需要向此类设备提供无功功率。这样，大量无功电流在配电线路中流过就会滋生不必要的电压损失和功率消耗隐患。

1 6 kV配电线路滋生功率损耗问题的原因研究

配电线路的功率损耗是电流值平方处理再与线路电阻相乘得到的数据结果。三相电路结构中，当网络结构和输送有功功率保持既定状态时，总功率损耗就直接由负荷功率因数决定，经过实验研究证明，功率因数上升0.1单位时，线路功率对应损耗作用可以减少19.7%。按照这种思路分析，在受电端实施无功补偿技术之后，功率因数提高反应能够实现输电系统电能损失减少要求，进而抑制电压波动作用，同时增强系统稳定性效用，提高用户端部电压稳定性。

1.1 无功补偿原理论述

6 kV配电线路中的配电电压与异步电动机同属于感性负荷，所谓无功补偿就是将电容器实现并联处理，能量在感性负荷和容性负荷之间进行交换而不发生消耗作用，就是说感性负荷所需的无功功率完全可以借由容性负荷输出的无功功率实现补偿处理。其原理内容表现为：电感线圈在交流电路中主要负责磁场无功能量的建立职责，其获取渠道主要利用线圈与电容之间的往返震荡获得，如果借用某种措施令无功功率达到就地平衡效果，就能够有效避免无功电量在电源与负荷之间长距离交换而产生的能耗作用，电源在不同负荷电能提供上就更加轻松，进而保证电源的利用效率。

电力系统无功平衡要求内部电源能够发出的无功功率要满足不低于实际负荷所需的无功功率要求。对于油田企业来说，大量动力设备的运行决定电网需要开展大量的无功效能提供工作，这是导致油田配电线路功率因数不高、电能损耗过大的必要原因。面对这一具体情况，为了提高配电线路的功率因数，合理减缓电网损耗效应，有关电力保护部门开始实施以变电所为中心，分区逐步对配电线路进行分散无功补偿的节能策略。

1.2 电容器组安装位置确认

6 kV配电线路连接的变压器分布区域广泛，但变压器的容量基本维持在100 kva范围以下，其负荷延展存在一定的规律，这样能够辅助不同电容器组容量优化配置和安装地点确认工作。在环形供电网络中实现结构安装时，由于线路整体配备两个以上的联络开关线路，正常情况下只需选取一个经济功率断开点实施运行，所以电容器被直观地安装在配电线路主干线负荷密集位置上，或者在负荷密集区域分支线路上进行分散安装，此类补偿模式设置在无功负荷中心，能够满足就地测量和补偿的功能条件，并且避免系统无功功率的灌入，升压降损的应用实效较为明显。

2 杆上无功补偿模式分析

6 kV配电线路大部分使用杆上无功补偿技术，主要针对现场变压器数量众多、供电半径较长线路所需的无功功率实现补偿处理，此类补偿技术整体投资规模较小，能够同时达到高补偿效果和快速回收水平，比较符合现场电力维护和管理的特征；尤其面对功率因数不高并且负荷效果严重的远距离油田配电线路结构，辅助功效极为明显。电容器组主要在架空线路的塔杆上实现并联搭接，接线技术和单相电容器装置处理轻便，能够轻松满足整套补偿设施的故障率防控效果。

在保护方式上主要配备熔丝和氧化锌避雷器进行突发过电压和电流波动效应克制。某地油田配电线路自实施无功补偿技术改造之后已经实现数十台HWX-10-1型线路补偿设备安装，并且能够结合线路实际电压和功率因数进行智能分析，使得线路上并联电容器进行自动跟踪校验；特定环节中技术人员完全可以透过运行参数整定操作实现任意控制范围的直观调节，将电路运行过程中不必要的欠补和过补隐患消除，稳定电网功率因数在固定范围内的浮动反应；这类结构同时具备失压保护功能，特别是产生突发停电状况时，能够将电容器进行快速切除，并且在一定时间段内抑制闭锁电容器的再次运营特性，杜绝线路重合闸后电容器带电投入对电网机理结构造成的冲击影响。

具体来说，无功补偿技术是现下日常电网建设过程中应用实效最高、经济能度作用较为合理的技术手段，长期以来一直接受电力管理部门的高度重视和长期改造研究。6 kV配电线路安装并联电容器装置实现无功功率补偿效益，能够满足小规模投资要求，同时布置结构简单、整体维护工程规模小，进一步保证线路功率因数的提高效用，改善线路电压质量。

3 结束语

尽管无功补偿控制绩效较为优越，但如果整个油田全部实现分散补偿装置建设，就会造成广域的故障点分布危机，并且管理工作落实难度较大，因此适当的集中补偿处理也未尝不可。考虑到电容器的老化和线路负荷增加等隐患问题，这就需要有关技术人员定期对无功补偿量进行核实验证，必要情况下实施规模调整；同时开展变压器结构的防窃电功能追加研发工作，克制窃电行为造成的电网损耗作用，最终维持供电部门长期的工作控制绩效水准。

参考文献

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