10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用

10KV配电网无功补偿优化及分析【摘要】无功补偿作为保持电力系统无功功率平衡、降低网损、提高供电质量的一种重要措施，己在电网中得到广泛应用。

合理选择无功补偿点及补偿容量，能够有效地维持系统的电压水平，提高电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用，提高设备利用率。

本文结合实例，分析了经过无功补偿优化后的经济效益。

【关键词】配电网;无功补偿;降低网损;经济效益1.无功功率补偿原理电网中的变压器和电动机是根据电磁感应原理工作的。

磁场所具有的磁场能量是由电源供给的。

电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一周内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率称为感性无功功率。

接在交流电网中的电容器，在一周内上半周的充电功率与下半周的放电功率相等，这种冲放电功率叫容性无功功率。

将电容器和电感并联接在同一电路中，电感吸收能量时，正好电容器在释放能量。

能量就在它们之间交换，即感性负荷(电动机、变压器等)所吸收的无功功率，可由电容器输出的无功功率中得到补偿。

无功补偿的作用和原理可由图1 解释。

图1 无功功率补偿作用和原理示意图设电感性负荷需要从电源吸取的无功功率为Q，装设无功补偿装置后，补偿无功功率为Q■，使电源输送的无功功率减少为Q'=Q-Q■,功率因数由cosφ提高到cosφ'，视在功率S减少到S'，如图1 所示。

并联电容器的无功补偿作用和原理，可以用图2 加以说明。

图2并联电容器补偿电流向量图图中的用电负荷总电流■可以分解为有功电流分量■■和无功电流分量■■(电感性的)。

当并联电容器投入运行时，流入电容器的容性电流■■与■■方向相反故可抵消一部分■■，使电感性电流分量■■降低为■■=■■-■■，总电流■由降低为■'，功率因数由cosφ提高到cosφ'。

若补偿的电容电流■■等于负荷电流的感性无功分量■■，则cosφ=1。

这时，负荷所需的无功功率全部由补偿电容供给，电网只需供有功功率。

三相不平衡调节及无功补偿装置□杨嘉文１概述在中、低压配电网系统中，存在着大量的单相，不对称、非线性，冲击性负荷，三相负荷系统是随机变化的，这些负荷会使配电系统产生三相不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流，影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。

因此电力变压器运行规程规定，Ｙ／Ｙ０变压器的中线电流不能超过额定电流的２５％。

由以上可知对负荷不平衡、无功短缺进行补偿对配电网来说有很大的实用价值，它可以降低线损，提高电能质量，增加配电网的可靠性。

由于负荷分配不均，负荷性质也不一致，造成低压供电系统无功不足，负荷不平衡。

尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。

无功不足、负荷不平衡这两个问题已成为配电系统的两大难题。

针对无功不足的问题，国内解决的办法是：合理配置低压无功补偿电容器，其补偿的原则多数是共补与分补相结合，并采取可控硅投切、接触器运行的技术模式并附加电压质量监测系统，其采取手段多是通过远红外或ＧＰＲＳ通讯系统去实现。

目前这项技术已基本成熟，但它没有考虑到如何去改善配电低压系统三相不平衡的情况，投切不当时，反而增加不平衡的情况。

因此，三相不平衡的问题已成为当前配电系统亟待解决的问题，也是配电系统的技术空白。

２项目的实施的意义低压配电网是电力系统的末端，低压配电网采用三相四线制方式，配电变压器低压侧采用Ｙｎ０接线，电网的不平衡会增加线路及变压器的损耗，降低变压器的出力，影响电网的供电质量，甚至会影响电能表的精度，造成计量系统计费损失，由于三相负荷不平衡造成中线电流增大，会降低供电系统的可靠性，影响配电系统的安全运行。

２．１中线电流带来的变压器损耗２．１．１附加铁损Ｙ／Ｙｎ０接线的配电变压器采用三铁心柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。

10kV配电网三相电压不平衡的影响与治理作者：万冬怡来源：《中国科技博览》2018年第14期[摘要]随着科学技术的不断发展，社会经济持续进步，电力行业也在迅速发展。

配电线路是电力行业中不可缺少的组成部分，它已经得到了越来越多的关注。

但是，在10kV配电线路运行过程中，会受到多方面的影响，进而产生三相电压不平衡故障，影响配电线路运行的可靠性和安全性。

本文重点分析了10kV配电网三相电压不平衡的影响和治理对策，以供参考。

[关键词]10kV配电网；三相电压不平衡；故障；安全运行；供电可靠中图分类号：TU787 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）14-0335-01引言供电可靠性是指城市供电系统对用户持续供电的能力。

统计表明，用户停电故障中80%以上由配网系统的故障引起，对用户供电可靠性有很大影响。

10kV配电网中三相电压不平衡现象是电网异常和故障的反映，值班人员若能根据三相电压不平衡现象准确判断故障，隔离故障，恢复运行，可以大大提高对用户的供电可靠性。

反之，则可能导致配变烧毁、避雷器爆炸、线路短路，甚至大面积停电事故，因此加强对10kV配电网三相电压不平衡故障的治理具有很重要的现实意义。

1 三相负荷不平衡的影响1.1 对配电变压器的影响其一，10kV配电网，如果存在三相电压不平衡的情况，会损坏变压器。

一般情况下，变压器的损耗包括两方面，一方面是负荷损耗，另一方面是空载损耗。

变压器运行电压一般不发生变化，也就是说空载损耗是一个恒定值。

负荷损耗会随着变压器运行负荷的变化而改变，而且会和负荷电流的平方为正比例关系，当三相电压不平衡时，负荷损耗会加快，进而使变压器使用寿命缩短；其二，10kV配电网三相负荷不平衡，会使变压器烧毁。

当三相负荷存在不平衡的情况时，重负荷相电流会比原来增加三倍，此时超载过多，很有可能使变压器油和绕组温度过高。

而绕组温度过多，会导致其绝缘性能大大下降，加速其老化。

10kV变配电所无功补偿容量的合理分布及运用【摘要】从铁路地区变配电所的无功补偿容量在满足地方供电部门的要求下，如何合理地确定高压、低压电容补偿容量，使高压网络因无功电流而造成的有功损耗所增加的运行费用及高、低压补偿电容的基建投资费用两者达到最佳，综合经济效益最大。

【关键词】10kv变配电所无功补偿容量方式中图分类号： tu852文献标识码：a 文章编号：前言：10kv变配电所作为终端变电所，是供配电系统中的一个重要环节，其设计质量的优劣对终端用户用电质量及其投资影响极大。

10kv变配电系统的设计量大面广，技术上看似不复杂，实际上对电气设计人员有相当高的要求。

另外随着电力工业的发展,冲击性负荷和非线性负荷的大量增加,造成电网的电压波动、闪变,功率因数低下日趋严重,10kv配电网供电质量及可靠性关系到社会民生及经济发展，如何加强对10kv配电网的建设及管理，加强对10kv 配电网无功补偿方面的应用研究，通过提高配电网的整体无功补偿的应用水平作为提升lokv配电网供电质量及可靠性的有效手段。

一、10 kv 变配电所主要电气设备选择电气设备选择的原则：10kv变配电所是电力供配电系统重要组成部分，它是指将一路或两路10kv电源分配成多路高压线路送至沿线各铁路远动箱变，再供给其他用电设备, 同时它也含10/0.4kv 变电部分。

电气设备选择是变配电所设计的一个重要环节, 应便于安装维修, 满足在当地环境下正常运行、短路和过电压状态等要求，满足10 kv及以下变电所设计规范( jb50053- 94)以及10 kv 高压配电装置设计规范( gb50059- 92) 等规范的要求，并遵循以下几项原则：按正常工作条件选择额定电压和额定电流。

按短路情况来校验电器设备的动稳定和热稳定，按装置地点的三相短路容量来校验高压断路器的遮断容量。

电器设备的选择：高压断路器选择，在引进、消化并吸收的基础上,真空断路器所用材料及整机制造技术或产品技术性能均已过关，技术指标已接近或达到世界先进水平。

无功补偿在10kV配电网自动化控制系统的应用摘要电力系统的发展和10kV配电网有着一脉相承的联系，因此，在电力系统的运行中10kV配电网控制系统占据着其中重要的地位。

本文先简要地介绍了无功补偿下的配电网装置以及现存的问题，再通过无功补偿下的10kV配电网自动化控制系统和它的实际运用两个角度进行了简要的探究。

关键词10kV配电网；自动化控制系统；无功补偿引言电压质量关系到用电客户的正常生活需要，也是保证供电安全的关键，配电网作为直接向用电客户供电的电力网络，10kV配电线路的电压质量便具备了更加重要的意义。

在影响电压的因素中无功占据了重要的位置。

因此需要对其加强控制，做好补偿。

1 简述无功补偿下的配电网装置1.1 什么是无功补偿和配电网自动化控制系统无功补偿的全称是无功功率补偿率，它能最大限度地影响整个电力供电系统，为电力供电系统带来积极的作用。

例如提高供电效率的同时降低输送线路和供电变压器的耗损、改善供电环境。

因此，在电力供电系统中无功功率的补偿装置占据着其中较大的地位，它能使电力供电系统尽可能发挥出减少电网耗损的潜力。

但如果一旦不使用无功功率补偿或使用不准确的话，电压波动、谐波增大这些情况发生的可能性就会相应的增加。

无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两个部分，一是有功功率，能直接性地将电能消耗，进一步利用由电能转变其他的热能、声能等做功的功率统称为有功功率。

二是无功功率，把电能转换成另一种形式的、作为电气设备做功必要条件的能，但不会消耗电能。

同时这种能可以和电网之间进行周期性的转换，这部分功率和有功功率截然相反，被称为无功功率，如电容器建立电场所占的电能。

配电管理系统和馈线自动化构成了配电自动化，它是服务城乡配电网建设中的重要技术，配电自动化的核心是通信技术。

现在从我国的配电自动化较多试点中可以发现，子站、馈线终端、配电主站三部分组成的结构已经得到了广泛性的接受，大家也都基本上认可了在通信方式中将光纤通信设置为主干网，也完全能以光纤通信作为基础实现馈线自动化，使馈线终端之间能及时通信，这样能使高性能的馈线自动化功能成为可能。

10kV自动调压和无功补偿装置在配电线路上的运用【摘要】本文通过选取一条典型的10kV农网线路，通过采取在线路中后段安装自动调压装置来提高配电线路末端电压，延长10kV线路有效供电半径，并通过在线路上安装自动无功补偿装置实现了无功就地补偿，有效降低了线路损耗，提高了线路经济运行水平。

【关键词】10kV配电线路；电压质量；自动无功补偿；自动调压1.引言经过近几年大规模的农网建设与改造，我局辖区10kV以及农村低压电网已得到极大的改善，绝大部分配电变压器已更换为S11及以上型号的低损耗变压器，配变低压侧无功补偿也得到大规模的应用。

目前10kV系统及以下的无功补偿通常由变压器低压补偿与变电站电容器组组成，通过低压的随机、随器以及跟踪补偿，多数工业配变的功率因数达到0.9以上，公共台区的功率因数也能达到0.85以上，加上变电站电容器的集中补偿，使10kV线路的平均功率因数通常都在0.90以上。

与无功补偿相比，电压调节也可以视为对电压的一种“补偿”。

传统调压模式是主变根据母线电压调节，是面向电源的一种调节方式。

近几年来发展的馈线自动调压器是一种只对线路调压的设备，它是面向负荷的，能在任何需要调节10kV电压的地方安装。

由于使用调压器改善电压质量工期短、见效快，近几年得到了较快的发展。

在改善电压质量的同时，调压器也延长了10kV的供电半径，有效降低了线路损耗。

笔者就10kV自动调压和无功补偿装置在我局一条典型农网线路中的运用情况做一介绍。

2.10kV自动调压和无功补偿装置在我局配电线路上的运用2.1我局典型农网线路介绍我局管辖的110kV三营变115杨郎线主干线路全长14km，线路总容量10766kV A，末端功率因数只有0.72，由于该10kV线路前段有较长分支线路，负荷较大，且功率因数较低，造成该线路末端供电电压偏低，尤其是在机井灌溉期和穆斯林斋月期等集中用电期时电压更加偏低（180～190V），无法满足用户正常用电的需求。

10kV配电变压器电压三相不平衡分析摘要：10kV配电变压器三相电压不平衡故障种类繁多，部分故障的特征相似，难以辨别，我们调度员只有努力学习理论知识，认真积累工作经验，并勤于对处理好的故障进行分析总结，才能提高自己处理故障的能力。

关键词：10kV电网；电压不平衡；故障处理；非短路故障；电力保护装置；电力系统一、配电变压器三相不平衡的概述配电变压器发生三相不平衡既与用户负荷特性、使用时间有关，同时也与电力系统的规划、负荷分配有关。

在农网系统中，由于用户多为单相负荷或单、三相负荷混用，并且千家万户电器不同、负荷不同、用电时间不同，所以造成配电变压器三相不平衡的现象难以避免。

三相负荷简单来说就是使用三根相线，让配电变压器进行工作，做功。

三相负载又分为三相负载平衡和三相负载不平衡，当三相负载平衡的时候电流比较相近，能够实现低损耗率和安全。

而三相负载不平衡是三条输电线路的电流不统一，在输送电能的时候很高的线损率并有引发火灾的危险。

二、相电压不平衡故障类型及影响1.测量回路故障测量回路故障主要是电压互感器一次或二次回路断线。

电压互感器故障将影响继电保护、测量和计量功能的正常使用，使调控员无法正常监控电网运行情况，对电网故障无法及时处理。

2.运行参数异常运行参数异常，比如谐振故障。

10kV系统发生谐振时，在谐振电压和工频电压的作用下，会造成电压互感器内部过电压，持续时间过长将导致电压互感器烧毁，甚至引起母线故障。

3.失地故障3.1单相失地故障，10kV配电网络一般是中性点不接地系统，发生单相失地故障时，在故障点仅产生很小的电容电流，不影响系统各点对地电位变化，UA、UB、UC电压三角形未变，不影响用户用电，因此线路发生单相失地后，规程允许再继续运行1～2小时。

3.2两相失地故障，两相接地短路后，一般会导致开关保护动作，切除故障线路。

4. 断线故障断线故障，造成系统非全相运行，可能危及人身安全，一般不允许长期存在，调度应及时断开故障线路。

三相不平衡调节及无功补偿装置□ 杨嘉文1概述在中、低压配电网系统中, 存在着大量的单相, 不对称、非线性, 冲击性负荷, 三相负荷系统是随机变化的, 这些负荷会使配电系统产生三相不平衡, 三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡, 引起电网负序电压和负序电流, 影响供电质量, 进而增加线路损耗, 降低供电可靠性。

因此电力变压器运行规程规定, Y/Y0变压器的中线电流不能超过额定电流的25%。

由以上可知对负荷不平衡、无功短缺进行补偿对配电网来说有很大的实用价值, 它可以降低线损, 提高电能质量, 增加配电网的可靠性。

由于负荷分配不均, 负荷性质也不一致, 造成低压供电系统无功不足, 负荷不平衡。

尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。

无功不足、负荷不平衡这两个问题已成为配电系统的两大难题。

针对无功不足的问题, 国内解决的办法是:合理配置低压无功补偿电容器, 其补偿的原则多数是共补与分补相结合, 并采取可控硅投切、接触器运行的技术模式并附加电压质量监测系统, 其采取手段多是通过远红外或 GPRS 通讯系统去实现。

目前这项技术已基本成熟, 但它没有考虑到如何去改善配电低压系统三相不平衡的情况, 投切不当时, 反而增加不平衡的情况。

因此, 三相不平衡的问题已成为当前配电系统亟待解决的问题, 也是配电系统的技术空白。

2项目的实施的意义低压配电网是电力系统的末端, 低压配电网采用三相四线制方式, 配电变压器低压侧采用 Yn0接线, 电网的不平衡会增加线路及变压器的损耗, 降低变压器的出力, 影响电网的供电质量, 甚至会影响电能表的精度, 造成计量系统计费损失, 由于三相负荷不平衡造成中线电流增大,会降低供电系统的可靠性, 影响配电系统的安全运行。

2.1中线电流带来的变压器损耗2.1.1附加铁损Y/Yn0接线的配电变压器采用三铁心柱结构,其一次侧无零序电流, 二次侧有零序电流, 因此二次侧的零序电流完全是励磁电流, 产生的零序磁通不能在铁心中闭合, 需通过油箱壁闭合, 从而在铁箱等附件中发热产生铁损。

无功补偿在10kV配电网自动化控制系统的应用摘要：从经济发展的角度看，近年来，我国的经济发展速度较快，人民生活水平显著提高，而从能源消耗角度看，经济的快速发展也加剧了能源的消耗，我国工业用电量和居民用电量的急剧增加，使得国家电网负荷严重，给国家的电力建设带来前所未有的挑战。

为了促进经济的平稳较快发展，国家在推动电网自动化的同时，要不断优化电网结构，以达到节能减排、保护环境的目的。

无功补偿作为一种新技术，在减少线路损坏，提高供电效率方面发挥着重要作用，已经成为电力发展的重要研究内容，越来越受到人们的关注，本文主要阐述了无功补偿的涵义，以加深人们对无功补偿的认识，还分析了无功补偿在配电网自动化控制中的应用作用和价值，对无功补偿在10kv配电网自动化控制系统中的有效应用提出了策略，希望能给国家电力建设提供建设性意见，推动国家电网的建设和发展。

关键词：无功补偿；10kV配电网；自动化；控制系统引言由于国家对电力建设的投入有限，主要将建设资金用在发电厂、输电网和变电站的发展上，使我国的输电网自动化水平有了显著提高，却忽略了配电网的建设，造成我国配电网系统基础薄弱，与发达国家相比，我国的配电网建设还处于比较低的发展水平，从而导致国家整个电力系统建设速度落后于国民经济发展的速度，不利于国民经济的健康平稳发展。

随着我国电网的改造以及电力体制的调整，我国的配电网建设取得一定的发展成效，安全性大大提高，电网结构也趋于合理。

无功补偿在配电网中的应用，能进一步改善我国供电环境，推动电力建设。

一、无功补偿的涵义分析在电网中，大部分的电力负荷属于感性负荷，在电力运行的过程中，这些设备也会消耗一定的无功功率，无功功率主要通过电路传输，这就增加了输电线路损耗的几率，同时也不利于电压的稳定，在电力事业的不断发展中，研究人员研究出了一种新技术，讲这种新技术应用到电网中，能够改善供电环境，不仅能够无功功率的消耗，还能够降低电线路的损坏，大大提高了电压的稳定性、安全性。

浅谈10kV配电网无功无功平衡及优化补偿赵裕博、许磊、王丹沈阳电力勘测设计院【摘要】无功补偿作为保持电力系统无功功率平衡、降低网损、提高供电质量的一种重要措施，己在电网中得到广泛应用。

合理选择无功补偿点及补偿容量对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着非常重要的作用。

本文从无功功率平衡的角度，分析无功补偿的优化方法，使无功补偿达到优化配置，从而降低10kV配电网的线损。

【关键词】10kV配电网；无功补偿；优化补偿0 引言城市10kV电源点布点方式不合理。

由于对城市10kV配电网的建设缺乏整体的规划设计，我国部分城市的10kV电源点布局不够合理，再加上布点量不足，容易造成供电半径过大，继而使得线损过高、电压偏低。

此外，由于电源点的分布量不足以及分布方式的不合理，很多地区出现了负载不均的现象，影响当地供电系统的正常运行。

在受电端加装并联电容器补偿装置，并按电压、功率因数情况，自动投切电容器组，控制无功潮流就地平衡，是提高配电网功率因数，改善电压质量，降低线损的有效手段。

1 无功功率平衡如果电力系统负载感性无功功率及变压器、线路的感性无功功率损耗都由发电机提供，那么电网的有功功率损耗会很大，而且用户处的电压质量也无法保证。

因此，需要安装并联无功补偿设备，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供由线路输送的无功功率。

由于少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗.提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定。

2 补偿方式的选择为改善配电网的功率因数, 可选择变电站集中补偿方式, 以提高功率因数为主要目的。

线路中仅带变压器只有低压系统时,有2 种情况:（1）在所带设备容量较小、负荷稳定,可选择低压集中补偿和就地补偿相结合的方式。

（2）在所带设备容量较大、负荷变化大,需要选用低压自动补偿和就地补偿相结合的补偿方式。

一起10kV 母线三相电压不平衡的分析和处理梁桂新林明伟黎明钧（广东电网有限责任公司云浮供电局，广东云浮527300）摘要：目前，10kV 母线三相电压不平衡时有发生，表现为一相或两相对地电压升高，其余相降低。

不平衡的电压影响调度员对于线路是否接地的判断，亦有可能造成线路、主变保护电压闭锁功能的失效，严重时甚至会造成保护装置误动或拒动，威胁电网安全稳定运行。

10kV 母线三相电压不平衡的原因多种多样，必须具体问题具体分析，根据实际变电站情况研究透彻，找到问题的根源，从而解决问题。

鉴于此，以某110kV 变电站存在的10kV #1M 母线三相电压不平衡问题为例，对其进行了原因分析，并总结了针对性的解决措施。

关键词：母线；电压；三相不平衡0引言自2018年9月起，某110kV 变电站就出现了10kV #1M 母线三相电压不平衡的情况，10kV #1M 母线电压来源于10kV #1PT 输出，2019年3月14日数据如下：A 相6.04kV 、B 相5.92kV 、C 相6.25kV ，零序电压0.25kV ，线电压正常，约10.47kV 。

三相电压A 相略高，B 相偏低，C 相偏高，相差高达0.33kV 。

不平衡的电压影响调度员对于线路是否接地的判断，亦有可能造成线路、主变保护电压闭锁功能的失效，严重时甚至会造成保护装置误动或拒动，威胁电网安全稳定运行。

本文针对该站的特点，分析导致问题的可能原因，最终在试验数据中发现问题根源：三相PT 的励磁特性不一致。

同时提出了解决办法，保证了设备的可靠安全稳定运行。

1存在问题及原因分析该站仅有一台110kV 主变，主变低接至10kV #1M 母线，母线接10kV #1PT 。

10kV 牛圩河线出线电缆头引接至10kV #2M 母线，母线接10kV #2PT ，如图1所示。

10kV #1PT 为电磁式电压互感器，分相布置，三相出厂编号分别为B0660、B0661和B0662（从编号可以看出为同批次产品），一次侧星型接线，中性点带消谐装置。

动态无功补偿装置在lOkV配电系统中的应用摘要:无功补偿是降低电网损耗,提高配电效率的有效手段,也是值得推广的一种节能措施。

本文就动态无功补偿装置在10kV配电系统中的应用问题介绍了动态无功补偿装置的内涵和无功补偿的基本原理,对动态无功补偿装置的节能效益进行了分析,并提出了在10kV 配电网中应用无功补偿存在的几个问题。

关键词:动态无功补偿装置10kV配电系统应用引言一个理想的配电系统,电能质量指标总是以某一恒定的频率值和电压值来表示,并以此向用户供电。

众所周知,在10kV以下配电系统的无功消耗总量中,配电变压器约占30%,低压用电设备约占65%。

由此可见,在低压配电系统中实施无功补偿十分必要的。

笔者就动态无功补偿装置在10kV配电系统中的应用问题主要谈以下几个方面的内容。

1 动态无功补偿装置的含义介绍动态无功补偿装置,又名静止同步补偿器。

由于其开关器件为IGBT,所以其动态补偿效果是早期的同步调相机、电容器及无功补偿装置不能比拟的,无功补偿装置以其较低谐波,较高的效率,较快速的动态响应,成为现代柔性交流输电系统中的重要设备。

动态无功补偿装置主要用来补偿电网中频繁波动的无功功率,抑制电网闪变和谐波,提高电网的功率因数,改善配电网的供电质量和使用效率,进而降低网络损耗,有利于延长输电线路的使用寿命。

2 动态无功补偿的基本原理分析电网输出的功率包括两部分:一是有功功率;二是无功功率。

直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率。

如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能。

电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃。

而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃。

在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小。

分析Technology AnalysisI G I T C W 技术112DIGITCW2020.08电力技术发展促进电网推广应用，电网相关功能不断增加、完善的同时，其也出现配电网非线性符负荷持续增加态势，导致电网三相负载不平衡状况出现，势必对电网电能质量造成严重影响[1]。

而采用电网无功补偿技术，则可有效改善此囧态，可改善三相不平衡状况，优化电网功率因数。

因此，下文就对配电网三相不平衡负载下的无功补偿技术进行详细分析，旨在为进一步提高电网经济效益，促进我国电力行业持续发展提供有力参考。

1 三相负荷平衡化理论概述当下配电网配电变压器大多都为三相变压器，变压器出口的三相负荷需保证对称。

但是在实际低压配电网中有大量的单相负荷，且受单相负荷不均匀分布及投入时间不同，将导致三相不平衡影响低压电网维护运行。

平衡三相系统总功率为恒定，且其不受时间影响。

不平衡的三相系统其总功率则处于平均值上下脉动。

故在将不平衡三相系统换为平衡三相系统时，变换设备应设置好可以暂时储存电磁能量的电感线圈及电容器元件。

对于不对称的三相系统，可在不同相间并联适当补偿导纳，确保不平衡的三相负荷编程平衡三相负荷，且并不会影响电源及负荷有功功率交换。

相间负荷不平衡的平衡化理论支持下，可导出一般不平衡三相负荷平衡原理：首先，将无中性线星型接线转为三角型接线方式，在转化之后以导纳模型处理好负荷及补偿器。

当下，配电网无功补偿技术已经经过长时间革新完善，现有无功补偿装置较多，如调相机、并联电容器、并联电抗器、SVG 等。

其中，调相机向电网输送无功功率，运行存在过励磁状态，短期也可能在欠励磁状态下运行。

调相机通过改变励磁电流，控制无功功率输出大小，其过负荷能力突出。

但是调相机也有自身缺点，励磁电流过大将会对设备运行造成严重损耗，且会导致成本投入大大增加。

并联电容器通过将电容器串、并联到电网内部，可有效改善电网网络结构，理论上采取并联电容器也可实现不同电压等级的无提供补偿，属于现代城市配电网常用无功补偿方式。

配网无功补偿及三相负荷不平衡调平装置的研究与应用2017第四届轨道交通供电系统技术大会会议由中国电工技术学会主办，将于2017年11月28日在北京铁道大厦召开，研讨电工科技最新研究成果对轨道交通供电领域所带来的革新影响和应用前景，推进协同创新。

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文章正文开始陕西省地方电力有限公司周至县供电分公司、深圳市特力康科技有限公司的研究人员丁越、田恒、侯亚军、程琛、黄少强，在2017年第8期《电气技术》杂志上撰文指出，功率因数低、三相负荷不平衡是配电网络中的常见问题，导致配电网络的供电质量较差，造成系统产生较大的损耗，电能利用率大大降低。

为了改善电网质量，提高电能利用率，在电网中加入无功补偿调平装置是常用的方法。

目前使用较多、效果较好的是SVC静止型动态无功补偿装置。

本文从硬件和软件两方面对SVC无功补偿装置进行了研究，并通过工程应用对其使用效果进行了检验，设备投入后配网三相负荷不平衡的问题得到解决。

近年来，电力电子技术发展迅速，大功率电力电子设备大量增加，电力系统的无功问题日渐明显。

电网中的感性负载导致电网电压和电流产生相位差，造成无功功率的产生，功率因数低下，电能利用率偏低。

[1]此外，电网三相电压的不平衡会对电机的运行造成影响，以及保护装置的误动作。

[2]目前应用最为广泛，效果较好的补偿方式是采用静止型动态无功补偿装置SVC，该方式不仅能有效的解决电网功率因数偏低的问题，还可以对电网三相不平衡问题进行很好的解决。

[3]本文对SVC补偿设备进行了研究，并通过实际应用对其效果进行了验证。

1 补偿装置的硬件结构1.1 无功补偿系统的构成无功补偿装置SVC常用类型有多种，本文以TCR+TSC型SVC为例。

TCR+TSC（晶闸管控制电抗器+晶闸管投切电容器）型SVC系统原理如图1所示。

[4]图1 无功补偿系统原理图1.2 无功补偿控制器的硬件结构无功补偿设备硬件整体结构如图2所示。

10kV配电网的无功功率平衡及优化补偿
王金萍
【期刊名称】《安徽电力科技信息》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】1无功功率平衡（1）在电力系统中，无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功功率j0由电网中无功电源（发电机、调相机、静止无功补偿器、并联电容器等）发出的容性无功功率-j0、来提供补偿。

无功功率平衡应根据就地平衡的原则进行就地补偿，避免大量的无功功率作远距离传输。

无功补偿与无功平衡，对于电网电压和线损尤为重要，关系到电网的经济、安全、可靠运行。

【总页数】3页(P32-34)
【作者】王金萍
【作者单位】蚌埠供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.10kV配电网无功功率平衡及优化补偿 [J], 董玉琴
2.无功功率平衡及优化补偿 [J], 王开勤
3.基于10kV配电网无功功率优化补偿的探究 [J], 汤雪
4.10kV配电网无功功率平衡及优化补偿 [J], 朱元
5.基于10kV配电网无功功率优化补偿的探究 [J], 汤雪
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