配电网的电力工程论文

1无功补偿的概述

无功补偿技术在电力系统中能有效提高电网的功率因数，其能有效减少供电变压器及其线路的电能损耗，从而改善供电环境及提高供电效率。在小型的电力系统中，该技术能起到调整三相不平衡电流的作用;而在大型供电系统中，该技术则能起到调整电网电压与提高电网运行可靠性的作用。在电力系统中，其供电功率能分为有功与无功两种，无功功率不能远距离传输，因此对于下属用电及配电变压器的无功功率应就地补偿。无功功率是在系统中设置无功补偿装置而进行的，其设备能和电路中的用电设备相互抵消无功功率，从而提高功率因数。无功补偿技术可将感性与容性功率负荷装置连接在相同的电路中，使能量能在两种负荷之间进行交换，且其所需要的无功功率也能从容性负荷输出的无功功率中获取等量的补偿。

2无功功率对电力工程配电网的影响

电磁线圈电气设备在运行中必须要附加电气元件，以将其产生的无功功率降低。如电动机的转子磁场，必须在电源下获取无功功率才能建立。在电网系统中，无功功率对电力工程配电网的影响主要包括以下几个方面：

(1)无功功率对输变电系统供电能力的影响;

(2)无功功率对发电设备有功功率输出能力的影响，如用户需要一定的有功功率时，当电网的无功功率增加时，则会导致电网的损耗也相应增加。

(3)无功功率对配电网电压损失的影响;

(4)无功功率对发电机有功功率的影响，导致其运转功率因数降低，从而影响电网的运行环境，导致用户电力设备难以发挥出应有的作用。

为此，在电力工程配电网运行时，应对供电电网及用户电气设备进行无功功率补偿，以提升设备运行的功率因数及系统的供电质量。

3电力工程配电网的无功功率补偿的应用

3.1明确无功功率补偿的容量

在电网系统中，要想明确无功功率补偿的容量，必须要运用以下几种方式：

(1)根据配电网运行电压值确定，其目标是对电压的调节，计算公式为Qc=所需电压值×所需的电压值/配电网线路阻抗值;

(2)根据线损降低率确定，能有效证明配电网线损降低率和补偿容量间的关系;

(3)根据配电因数确定，功率因数应满足电力用户的实际需求;(4)根据变压器容量确定，并选择合理的补偿方式。

3.2选择合适的无功功率补偿方式

在电力工程配电网应用中，必须要选择合理的无功功率补偿方式，才能有效降低电网系统运行的无功功率，从而降低电网中的电能损耗。现阶段，我国电力工程配电网中常用的无功功率补偿主要包括变电站补偿、低压补偿、杆上补偿、终端补偿、配电线路补偿及随机补偿等。

3.2.1变电站补偿。

通过变电站集中的无功功率补偿，该补偿方式主要应用于10kV变电站的母线中，且主要集中安装在等量的电容器中，不仅能有效降低供电线路中的无功损耗，且有利于降低变电站输电线路的无功电力损耗。但电力用户所需的无功率补偿还应在变电站线路中输送。因此，在10kV变电站线路中依然有无功功率电流，故认为该补偿方式无法代替配电网无功补偿所发挥的作用，而且也无法很好地解决配电网运行中无功降损的矛盾问题。

3.2.2低压补偿。

低压补偿作为我国当前常用的补偿方式之一，主要是在配电变压器的低压侧进行补偿。该低压补偿设备主要根据用户的负荷水平变化情况、投入的电容器进行跟踪补偿，其目的是为了提高变压用户的功率因数，以实现无功功率平衡的目的。其不仅具有降低电网、变压器损耗的作用，还能有效提高用户电压的水平。低压补偿设备通常是根据无功功率或功率因数实现对电容器自动投切的目的。低压补偿虽能保证用户电能的质量，但无功功率的投切量且有可能会与实际的需求量相差较大，容易导致出现无功功率补偿不足或过多的现象，从而影响电力系统的正常、可靠运行。

3.2.3杆上补偿。

在配电网中绝大多数的公用变压器无低压补偿，从而限制无功功率的补偿度。因此，对于配电网无功功率的缺口还必须通过变电站和发电厂来填补。而无功功率通过线缆传输，从而增加配电网的损耗。因此，应把10kV户外并联的电容器安装在架空线路杆上进行无功补偿，以提高配电网的功率因数，从而实现降损升压的目的。但安装在杆上的电容器与变电站之间的距离比较远，因此难以装配保护措施，对其的控制成本也比较高，且保养维护的难度较大，工作量较多，且安装环境受限因素较多。当线路处于轻载状态下，应避免配电线路出现过补偿及过电压。因此，必须要合理控制杆上补偿的安装点，无需进行分组投切，且要控制好其容量。