浅谈城市配电网无功倒送电力系统现状分析及策略

发表时间：2018-12-13T16:09:57.047Z 来源：《防护工程》2018年第26期 作者： 潘杰1 韩洁2 张恺凯3

[导读] 分析了配电网无功倒送产生的原因，并提出了控制城市配电网无功倒送问题的对策。期以对电力工作提供参考。

1国网浙江绍兴市上虞区供电有限公司 312300； 2 国网绍兴供电公司 312300；

3国网浙江绍兴市上虞区供电有限公司 312300

摘要：电压控制、电压稳定分析、降低网损是我国电力技术研究的重要内容。电力部门要调节变电所的功率因数，避免无功功率通过变电所并倒送回电力系统，以保证正常的电压水平。本文对无功倒送的危害进行了论述，分析了配电网无功倒送产生的原因，并提出了控制城市配电网无功倒送问题的对策。期以对电力工作提供参考。 关键词：城市配电网；无功倒送；现状分析；对策

为了实现无功补偿，配电网在建设时，会在负荷处安装电容器，这种方式确有其效果，但是，如果补偿方式或容量选择失误，出现不合理、不规范之处，就容易出现过补偿的情况，对电力系统带来不利影响。因而，电力部门需要对无功倒送加大重视，针对发展现状采取相应的改善措施。

一、配电网无功倒送的危害 （一）增加损耗

无功倒送会增加供电线路中的无功功率，无功功率又能带来有功的损耗，这种损耗会使设备发热，严重影响了供电线路、送电和用电设备的使用寿命，同时，电气设备也会因此绝缘、老化，加重设备破损，既不利于配电网系统的安全运行，又增加了后期维护对人力、物力资源的消耗，带来不必要的经济损失。 （二）影响供电质量

1.供电线路的末端电压和输出端的电压本来就存在电压降，在供电线路上，由无功倒送带来的无功电流也会产生电压降，加重了二者的电压降负担，从而对供电质量带来不利影响[1]。

2.在变送电设备的角度来看，增加其负荷容量中的无功容量会降低输出的有功容量，从而降低了供电线路的电压，这样的情况也会随着时间的积淀形成恶性循环，严重影响着供电质量和供电效率。 （三）为电力用户造成不便

供电线路末端的电压越发降低，会极大地降低末端用户用电设备的实际输出功率，这种情况会造成用户的用电困难，影响电力用户的生产、生活水平，对用电户的日常用电造成极大的不便。由于缺乏对无功倒送的了解，当出现用电问题时，用户难以及时明确问题根源，有可能造成用户与配电单位之间的矛盾。 （四）增大安全风险

配电网系统的运行必须确保高度的可靠性。在电网中，如果电流以及电压之间的相位出现了偏差，产生了较为严重的谐波分量，会在很大程度上增加谐波的干扰力度，影响电压的稳定性[2]。配电系统无法稳定运行，会为城市配电、用电带来极大的安全隐患，威胁城市居民的人身及财产安全。

二、配电网无功倒送的原因

（一）全电缆方式产生大量容性电流，特殊时期易出现无功倒送

高压、低压电网一般都有会使用电缆，城市电网的低压补偿在进行无功配置时，通常会按照20%～40%的变压器比例，这种情况下，在用电低谷或者是节假日的高峰期，变电所的无功设备都退出，电力系统的无功倒送的情况仍旧会出现[3]。传统的处理方式是由运行人员切除公变无功，但是这种方法已经不能满足时代发展对配电网的要求，运行人员稀缺、公变增多，这对矛盾日益凸显，使得无功倒送现象难以根除。

（二）投切电容器开关选择不当

配电所在安装投切电容器的开关时，会选择接触器，以接触器作为开关，具有响应速度慢的缺陷，反应不及时，会导致大量的涌流出现，过电压的情况也是屡见不鲜。 （三）电容器质量不过关

电容器柜中的元器件影响着电容器的整体质量水平。由于生产厂家不同，元器件的质量不一，参数不准确，各个元器件之间的匹配度不高，或者匹配不合理。这些问题会直接导致补偿设备在运行过程中的可靠性、安全性降低，加大了运行风险，提高了故障率。 （四）无功补偿管理不到位

一方面，大部分用户对无功倒送的了解较少，遇到用电问题时往往对配电单位产生误解，而电力单位对相关的内容宣传力度不够，无功补偿的相关知识普及性较低[4]。另外，电力单位对工作人员疏于管理，使得内部出现违反“就地平衡原则”、利用无功输送谋私利的现象，严重影响了无功倒送问题的控制效果。 三、改善配电网无功倒送问题的对策 （一）减少低压补偿

供电部门在进行无功配置时，可以按照一定的比例来开展，较为合适的范围是5%～ 15%，为了抵消无功倒送，上级变电部门可以利用消弧线圈的方法来实现。总之，应尽可能的减少配电网中的低压补偿，尤其是公变低压补偿。 （二）增设感性无功补偿装置

感性无功补偿的相关装置是控制无功补偿的重要工具。感性无功补偿装置能够抵消容性无功，因而在城市电缆改造的过程中增设感性无功补偿是十分有必要的。这种装置的设置要充分考虑变电站的具体情况，要确保变电站位置合适，电压等级满足实际要求。

（三）单向、三项混合补偿方式

这种补偿方式更多的应用于居民区配电。居民用电电压通常为220 V，若变压器的负荷不够均匀，就很容易出现过补偿情况，此时采用单向和三项混合补偿的方法能够有效解决无功倒送的问题。 （四）选用复合型的电容投放开关

电容投切开关的选择适当与否直接影响着无功倒送问题的控制效果。电容投切开关可选用复合开关的形式，复合开关采用过零投切，具有反应速度快、避免涌流和过电压的优势[5]。在城市的配电网中，复合开关是电容投切开关的良好选择。 （五）加强人工巡检力度

信息化时代，尽管电力管理逐渐实现了智能化，但是人工处理是不可忽视的。电力工作的主导是人，人为监控、运行、维护等都是无功补偿工作中的重要环节。电力部门要加强对工作人员的培训，提高运行人员的专业技能，提升工作人员的职业素养；同时定期组织设备检查，对无功补偿装置进行及时的维护和更新升级。 （六）加大宣传力度

配电网的无功倒送问题会对用电客户造成极大的不便，引发用户的不满，对配电工作的效率和质量以及电力部门的信誉都极其不利。因而，配电部门要做好现场检查工作，及时处理补偿装置的故障，坚持就地平衡的原则。同时，配电部门还要加强对无功管理工作的宣传，将无功倒送的产生原因、后果、处理方式传递给用电户，获取最大限度的理解。 （七）强化无功管控

配电部门应制定完善的管理制度，根据明确的奖励制度要求，对工作人员的工作行为进行及时的奖励和处罚，严格规范相关人员的行为，激励工作人员提升自我并严格按照技术要点开展实际工作。工作人员违反就地平衡原则或者通过故意倒送以权谋私，都会造成不良影响，电力部门要及时予以警告，对这一类人进行处罚，杜绝违法乱纪的现象发生。 结束语

实现轻微的欠补偿状态是相对合理的无功补偿方式，功率因数保持在0.95左右的是降低损耗、维持补偿系统稳定的适当范围。配电单位要重视无功补偿装置的安装工作，也要重视无功平衡的问题，不断更新操作技术，提高管理水平，为城市的配电网系统稳定运行、实现经济发展提供保障。 参考文献：

[1]赵艳龙，李勤超，周立中. 配电网线路及其智能配变无功状态在线监测平台设计与应用[J]. 浙江电力，2017，36（11）：57-60. [2]陆丹丹，夏红光，钟宇军，等. 春节低负荷时期电网无功倒送问题的分析与应对[J]. 浙江电力，2017，36（4）：27-30.

[3]于汀，蒲天骄，刘广一，等. 基于柔性直流分区互联的受端城市电网无功电压控制策略[J]. 高电压技术，2017，43（7）：2140-2145.

[4]吴宝. 浅析低压变配电自动无功补偿装置的控制[J]. 工程技术：全文版，2016（11）：00159-00159.

[5]陈建枫，范兵，朱曈彤，等. 海量数据支撑下的崇明地区电网无功负荷分布时空特性分析[J]. 电器与能效管理技术，2018（8）.