GWBH线路无功自动补偿装置在10kV配电网中的应用

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　　摘要：在电力系统中，10kV配电线路具有供电距离长、末端电压低、线路无功损耗大的缺点，这是困扰线路运行的突出问题。针对这一问题，2012年以来，国网山东平度市供电公司在10kV配电线路上安装了GWBH线路无功自动补偿装置，有效地解决了这些问题，取得了不错的改进成果。
　　关键词：GWBH线路；无功自动补偿装置；10kV配电网；电力系统；线路运行 文献标识码：A
　　中图分类号：TM714 文章编号：1009-2374（2015）33-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.020
　　1 概述
　　动态无功自动补偿装置又叫静止同步补偿器，因为动态无功自动补偿装置的开关器件为IGBT，所以早期应用在配电网中的同步调相机、电容器以及无功补偿装置是无法与其相提并论的。无功补偿装置具有无可比拟的自身优势，具有较低的谐波、较高的频率以及较快速的动态响应三大特点。随着我国电网的普及，对电力的要求提高，动态无功自动补偿装置在现代柔性交流输电系统中起到的作用越来越举足轻重。动态无功补偿装置应用在10kV配电网中，主要作用是补偿电网中频繁波动的无功功率，将电网的功率因数很好地控制在一个范围内，从而提高配电网的功率因数，提高供电网的供电质量以及使用效率，其目的为降低网络损耗，在延长输电线路使用寿命的同时还能提高效率。
　　2 GWBH无功补偿装置的运行原理
　　电网运转时，输出的功率一般为有功功率和无功功率两部分。所谓有功功率，就是指电网通过一定的操作和设备，可以直接消耗电能，然后把电能转化为热能、机械能、化学能或是声能等能量，电网将这些能量传输到各个所需之地；而无功功率则无需消耗电能，只是把电能转化为另一种形式的能，并且将其作为电气设备正常运行的必要条件，这种能还能在电网的运行过程中和电能之间进行周期性的转换，这种能量转换方式为无功功率。无功补偿技术的具体操作和运行方式是将具有容性功率以及感性功率负荷的装置连接在同一个电路上，能量在这两种负荷之间相互转换，这样容性负荷输出的无功功率就可以补偿感性功率感性负荷所需的无功
　　功率。
　　3 GWBH线路无功自动补偿装置在10kV配电网应用中的节能效益
　　第一，供电企业可以通过增加电网中有功功率的比例常数，减少发电、供电设备的设计容量和投资等措施来补偿无功功率。例如：10kV配电网运行过程中，如果功率因数增加了，那么电容器的容量就会相应的节省；反之，若是电容器的容量增加了，就相当于增大了发、供电设备的容量，从而加大了设备的能量损耗。所以，对于一些新建或需要改建的工程，可以考虑使用无功自动装置，减少设计的容量，从而减少工程的成本投入。
　　第二，降低线损，将无功自动补偿装置应用在10kV配电网中，会有效地提高设备的功率因数，设备的功率因数提高，线损率就会下降。功率因数是一个核心点，减少设计容量、投资，增加电网中有功功率的输送比例，包括降低线损，对企业的经济效益都有着直接的影响，因此，在10kV配电网中应用GWBH无功自动补偿装置是迫在眉睫的。
　　第三，目前，我国的配电网络普遍都存在无功补偿不足、布置不合理以及城乡的电网和局域电网电容器容量倒置的现象。10kV配电网对无功的需求量很大，有效地使用无功自动补偿装置，会补偿电网中的无功谐波，满足电力用户对无功的需求，实现节能损耗的目的。
　　4 10kV配电网中应用GWBH线路动态无功补偿装置常见的问题
　　社会的发展使得企业和人们对电力的依赖度越来越高，人们对10kV配电网的关注度越来越高，电力企业越来越重视电网运行的安全性和高效率，越来越重视无功动态补偿技术的开发和研究，尤其是GWBH无功动态补偿装置。但是在实践过程中，GWHB线路无功动态补偿装置还是存在一些问题和不足，需要不断改进和完善。
　　4.1 补偿方式存在问题
　　目前，很多部门的无功自动补偿方式还是从用户侧出发，也就是说大多数部门只重视功率因数的控制，而不重视降低电网损耗。如果想提高某电力负荷的功率因数，增设一台补偿箱就会实现，这个举措对降低损耗意义不大，如果想实现有效地降低损耗，就必须要进行无功潮流计算，计算出各点的最优补偿量和最佳补偿方式，在降低损耗的同时，发挥出资金的最大效益。
　　4.2 谐波问题
　　常见的电容器都具备一些抗谐波能力，但是，若谐波的大小超过了电容器的可抗范围，就会缩短电容器的使用寿命，使得电容器过早的损坏；除此之外，电容器还会放大谐波，所以在具体运行过程中，还会导致电力系统受谐波的干扰更加严重。GWBH无功补偿装置在运行的过程中，谐波比较容易干扰到控制环节，导致控制失灵。所以在电力系统的运行过程中，有较多谐波干扰，需要补偿无功的地方，运维人员应该考虑安装滤波装置，保证系统的正常运行，但是在实际操作中，这个问题常常被人们所忽略，导致设备损坏。
　　4.3 无功装置倒送问题
　　在10kV配电网实际运行过程中，无功倒送这一技术的加入，会增加线路和变压器的损耗以及线路的负担，所以是禁止应用的。许多无功自动补偿设备的生产厂家在进行产品销售和推广的时候，都会强调自己的产品不存在无功倒送的现象，但是装置在实际运用的过程中却并非如此。接触器控制的补偿柜的补偿量是三相同的；而晶闸管控制的补偿柜，尽管三相的补偿量可以分别调配，但是很多厂家为了节省成本，只对其中的一相进行采样测试，所以这种不均匀的测试方式，会由于三相负荷不对称，而引起无功倒送。除此之外，采取固定电容器补偿方式，在负荷处于低谷时，也会引起无功倒送现象，所以用户在选择无功自动补偿装置时应该重点考虑这一因素。
　　4.4 电压调节的补偿装置引起的问题
　　在10kV配电网中，有些无功补偿设备是根据电压进行无功投切量来确定的，虽然这一措施有助于维护用户的用电安全和用电质量，但是对于电力系统而言确实是不可取的。尽管无功变量的变化引起了线路电压的上下波动，但是实际上还是对线路的电压状况起到了决定作用，因此当线路的电压基准不稳定时，无功投切量就会和实际的需求出现较大的差距，甚至会出现无功过补或是欠补的现象，这些都会为电力系统的运行带来问题或故障。
　　5 GWBH无功自动补偿装置的运行和维护
　　第一，在装置投入使用初期，应观察无功自动补偿装置是否按照设置的投切方式正常工作，同时对变电站测量关于该装置的有关数据进行分析，例如功率因数、电流等，如果没有达到预期的标准或要求，就应该对数据参数进行调整。
　　第二，在装置投入使用后，其运行情况应该隔一两个月检查一次，对各运行数据、运行电压以及相关电流等进行计算和检查，同时还要检查真空接触器的运行、电气设备和线路等是否完好正常，如若发现问题，要及时进行调整和处理。
　　第三，如果运维人员在发现跌落式熔断器断开，却没有找到断开的原因，没有进行处理，那么在处理之前，不能再次合闸。
　　第四，装置在使用过程中如需退出或是停止运行，那么应该按照具体的退出程序来操作，应该先使用真空接触器分闸再退出，严格禁止使用跌落式熔断器来切除电容器，防止因操作人员的失误而导致的事故。
　　6 结语
　　综上所述，文章主要分析了GWBH线路无功自动补偿装置在10kV配电网的应用，分析了在配电网中应用无功自动补偿装置的必要性，对现阶段应用过程中存在的一些问题进行了深层次的分析，讨论了无功自动补偿装置运行和维护的步骤。随着我国经济的发展和现代化的推进，人们对电力的需求和要求越来越高，因此，就对配电网的供电效率和供电安全提出了更高的要求。在这种社会趋势下，GWBH线路无功自动补偿装置的应用就显得势在必行。
　　参考文献
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　　[2] 杨瑞朝.柱上自动无功补偿装置在10kV线路的应用
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　　[3] 李泳泉.线路无功补偿装置在农村配电网中的应用
　　[J].浙江电力，2010，（7）.
　　作者简介：潘清涛（1976-），男，山东平度人，国网山东平度市供电公司电力工程师，研究方向：10kV线路规划、设计、施工、质量验收、运行维护。
　　（责任编辑：陈 洁）
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