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DQZHAN技術訊：關于配電網絡無功補償與線路損耗的分析

隨著我國工業經濟的發展和住宅電氣化水平的提高，城市用電量增長很快，城市電網一年消耗有功電量、無功電量、線損電量、線損率等數量較大。如果能降低無功損耗，不但可以減少電網無功負荷供給的負擔，更重要的是將大大降低城網電能損耗，提高變壓器出力，穩定供電壓，提高電壓質量，其經濟效益和社會效益都是十分明顯的。

在城網中，電能通過線路，變電所和各配電環節供給用戶，在輸送和分配電能過程中，線路和變壓器設備都會產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線本身的電阻而產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。在電磁能量轉換中產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稱為城網配。上述幾種損耗，一般通過計算可以較為準確計算出來，還有一些無法通過計算確定的損耗如：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。

在城網中，只有對城市配電網絡進行合理的無功補償措施，才能*大幅度降低城網配損。

無功功率與有功功率一樣，是保證配電網絡電能質量與**供電不可缺少的。無功功率不足將使配電網絡電壓降低，損壞用電調設備，使用電設備降低出力，嚴重時將造成電壓崩潰，使電網瓦解，大面積停電，因此，保證配電網絡的無功功率是非常重要的。

一、配電網絡的運行電壓與無功功率應平衡

無功電源發出的無功功率應隨時與用電設備所需要的無功功率和輸配電各環節中消耗的無功功率相平衡。這是我們的出發點。

無功電源是指發電機的無功出力，調相機，補償電容器，靜止補償器和線路充電功率等（60KV以上線路）。

用電設備需要的無功功率與運行電壓有關，不同的運行電壓與用電設備需要的無功功率之間的關系，稱為用電設備的無功電壓靜特性，不同的用電設備有著不同的無功電壓靜特性，同一設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

無功電源與用電設備不會完全裝在同一地點，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備處，從整個電力網看，若某一地區的無功電源配置充足，而另一地區無功電源不足，則無功功率必須從無功功率充足的地區送往無功功率不足的地區，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，則會造成有些地區電壓過高，而有些地區電壓過低的現象。

電力網中，輸配電線路上輸送的無功功率越大，則網損耗亦越大。

從上述分析可知，為了改善電壓質量和減少損失，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備附近，盡可能做到無功功率就地補償。

三、功率因數cosφ的提高對配電網絡的作用

功率因數cosφ的提高，將對配電網絡有以下三方面好處：

**，減少電壓損失，改善電網用戶的電壓質量。配電網絡中，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量。

**，減少電網的損失

第三，提高了配電網絡的輸送能力

四、補償容量的確定

1、并聯補償

1）按提高功率因數cosф確定補償容量實質上是改變電網的無功功率分布，從而改變電壓損耗與提高線路的功率因數。

2串聯補償

串聯補償是將補償的電容器串聯在配電線路中，它可以補償線路中的感抗XL，從而達到增加輸送容量，縮短線路距離，改善中端、末端的電壓質量，降低損耗為目的。

五、串聯補償電容器的容量計算

1、按提高電壓確定補償容量

1）提高母線電壓

六、配電網絡低壓無功補償的應用

1、根據城網有功、無功消耗的現狀，對城網安裝低壓無功實償裝置顯得日益突出和重要。

低壓無功補償主要有3種方式：集中補償、分散補償、個別補償。雞西地區城市用電的特點是負荷相對集中，在早、晚高峰和季節性用電（如節假日、空調等）時，負荷較重，其它時期主要以輕載為主。根據這一特點，為使補償達到*理想效果，要對變壓器輕載和正常員載分別進行補償。

對變壓器輕載的補償，以集中補償為主，其補償裝置應裝在變壓器臺架上，補償容量可固定非自動投切方式或采用WBBE補償裝置。

對正常負載的補償，采取分散補償和個別補償相結合的方式。其裝置應裝在低壓線路末端桿、負荷較重的大樓，無功消耗大的地點、宜彩自動投切補償裝置的無角距的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定線路末端電壓。

2、低壓無功補償的效益

2.1低壓無功補償可以大幅度地降低城網公變臺區損耗

2.2提高變壓器出力

2.3提高了電壓質量

受城市規劃等我種因素的制約，城市低壓線路超過規程規定的長度，仍然不少。在用電高峰時，其末端電壓偏低。針對這種情況，可通過加裝無功補償裝置來提高電壓。

在城網中采用合理、有效的無功補償措施，才能降低實際電損，不重視電網的管理工作，就會導致網絡電損增大，造成不應有的損失，降低效益。有些地區不重視城網配電的無功補償工作，沒有專人負責這項工作，線損高達20—30%，國家電力能源在白白地浪費了。有些地區，由于任意接負荷，把10KV配電線路擴大到幾十公里，造成末端電壓質量差，降低了供電服務質量，所以必須通過加強技術管理，積極認真地開展線損工作，做到電網合理規劃合理布局，這樣才能降低電損，保證電壓質量，使電網在工農業生產中發揮更大的積極作用。