10kV线路无功补偿

10kV配电线路无功智能补偿装置的应用

范江涛河南省新密市电业局(452370)

1 概述

国家电力公司下发关于电力行业创一流的文件中，要求10kV功率因数不小于0.9，线损不大于5%，及电压质量和无功补偿的运行管理等内容，其主要解决的问题关键之一，是在10kV线路中投入一定的电容器，采用固定或自动相结合的投入方式实现无功补偿。如果在一条供电线路中投入固定的电容器组，一般是按线路低负荷进行计算，而自动补偿量是在线路满负荷时计算出来的值，一条线路有固定和自动补偿两种方式相互配合，即可达到理想的效果。

无功补偿的原则是"就地平衡"，根据农网配电线路的实际情况比较复杂，不可能是统一模式，所以要采用"分散和集中、固定和自动相结合"的方法，分三步进行：一是变电所内按主变压器容量的15%左右安装固定补偿电容器组。二是在线路负荷中心或某处按低负荷时的无功需求量安装固定补偿电容器组。三是在线路负荷中心的上侧安装自动补偿电容器组。

2 无功智能补偿装置

采用自给式远红外与无线电电流传感器和真空负荷开关相配合的高压无功智能补偿装置，可按10kV配电线路或用电设备的无功需求量，自动投切电容器组，具有显示、记忆、设定等多种功能，具有过压、过流，断相和失压等保护措施，可手动、遥控及远红外操作，可保证断路器和电容器组的安全运行。

自给式远红外与无线电电流传感器，可广泛的应用在高压线路和输变电设备中，它可以取代当前的电流互感器，克服了常规电流互感器的弱点。当输变电设

备或线路通过电流时，传感器的发射端会把电流的变量值随时发射给接收器，发射方式根据环境条件的不同可采用远红外、超声波，或无线电方式，当前主要应用在高压线路无功自动补偿装置中。其特点是：

(1)用远红外传感或超声波传感方式，实用于多台集中场所，如变电所内或线路上。

(2)无线电传感方式，主要用在多台间隔远距离场所，如线路上或用户端。

(3)发射端无外接电源，自给式供电，用无线传输和接收端有机的结合起来。

(4)在高压线路上安装无功自动补偿装置时，电流取样无需断开线路，可保证原有线路的正常运行。

(5)接收端也可采用常规的电流互感器工作。

接收器收到无线发射器的电流信号后，经微机处理，可显示多种参数，可设定多种保护和控制，还可以配合远动装置进行遥测和遥控。

高压无功智能补偿装置，可根据负荷分布情况，在10kV配电线路上按自动投切方式多处安装自动投切电容器组。在500kvar以下时，可采用

FYW24-12/D20-0.5型户外交流高压电容器专用负荷开关，如果自动投切电容器组在500kvar以上时，可采用ZW-12/630-12-5型户外交流高压真空断路器。

3 无功补偿量的计算

无功补偿量的计算方法很多，因为负荷是一个不定的变量。一旦计算确定后一般不再变动，所以只能概算。每条线路的无功补偿容量可参考表1。

表1 10kV配电线路负荷在2000kW时的无功补偿量及节约无功负荷

从表1中可以看出，节约的无功负荷和补偿电容量有一定的关系。补偿前功率因数在0.85时，节约无功量是补偿电容量的40%。在0.75时节约无功量是补偿电容量的50%。在0.65时节约无功量是补偿电容量的60%，即可以按补偿电容量的百分数用于概算节约的无功损耗量。

计算线损量时，因素也较多，因线损与线路长短、线径大小，补偿电容的容量及运行时间有关。根据表1中负荷为2000kW，补偿前功率因数在0.75，补偿后功率因数在0.96时，应补偿电容量为1200kvar，节约无功消耗按50%约

600kvar减少线路无功电流34A，在不同线径和距离时，节约的有功电量见表2。

表2 10kV配电线路无功补偿后的节约电量计算

注：表2中的节约有功(kW)由P=I2R所得，其中自动投切电容器组月运行时间一般以500h计算。