浅析10kV配电网电能质量

詹洁

国网环县供电公司甘肃环县745700

摘要：在经济快速发展的今天，人们的生活水平也在不断的提高，随着人们用电需求的增加，人们对供电电压质量也提出了更高的要求。因此，研究电能质量主要是研究电能质量当中涉及的电压差异，频率差异，电压的波动频率和闪变以及三相电压是否平衡等。基于此，对10kV配电网的电能质量进行了深入的分析，并提出了相应的改善措施，以期更好的推进配电网的正常运行，为确保用电安全作出重要的努力。

关键词：10kV配电网；电能质量；改善措施

由于我国发展经济非常迅速，当今，我国对能源环保节能正极力推崇，要合理科学的对配电网进行分配，也愈加关注怎样使得电力公司配电线路线损降低的技术。管理人员一定要依据配电网的现实作用为前提，依靠对配电网运行装置与线路进行改进，加强配电网的外部以及内部的管理，这样才能科学控制配电网电能品质并使之有效提升。

一、配电网电能质量概述

电能质量主要包含电压质量、电流质量、供电质量以及用电质量四方面内容，具体如下：

1、电压质量，通过对用户家庭当中的用电设备进行测量找出不理想的供电电压，保证设备的正常运行，确保用户使用到的电能是理想的。电压偏差、波动和闪变是决定电压质量的关键元素，管理人员就是通过这些技术参数来掌握电能信息的理论参考数据的。

2、电流质量，电流谐波，间谐波和高频波是衡量电流质量的主要标准。电流质量就是电流畸变是用户通过供电系统带来的与电压质量的关系密切。为了提升电网传输的效率，电能通过电力系统传输到用户实现电能负荷，应尽可能使电流与电压的频率标准统一，角度相位波形相同。

3、供电质量，电压质量和配电网供电时的稳定性是形成供电质量的主要标准，对客户的服务质量也属于供电质量标准的范围。

4、用电质量，负荷用电是检验用电质量的主要标准。电力系统输送的电能质量是否达到用户的用电标准，用户负荷使用电能要履行哪些责任等都包含在用电质量的内容当中。

二、影响10kV配电网电能品质的原因

1、谐波的因素

在10kV配电网当中，谐波分量具体是依靠一些电力装置与非线性负荷特性来造成的。在电网的正弦基波电压对非线性的负荷其两端位置进行影响之时，就能让负荷对电流的吸收还有电压波形的施加没法确保统一，这样就有几率会导致电流畸变，导致电力装置发生一定程度上的影响。拿变压器做例子，在谐波分量对其进行影响之时，变压器能发生邻近效应又或集肤的效应，这样就能够让绕组发生铁的附加消耗又或者铜的消耗，很容易让变压器导致绝缘老化状况的出现，使得变压器的使用年限降低，另外，多次的谐波电流又或电压出现之时，以上状况就能在电网当中持续的积累，使得配电线路耗损现象降低，使得电力装置会有过热现象，这样就导致电费支出以及电能成本的增加。

2、电压的偏差现象

电力配电系统的无功功率无论是欠缺电压现象或者其他的现象出现都能使得配电系统的电压出现偏移问题。若是电压出现偏移在时间上太久，就会使运行电力系统有着不好的影响，还能造成降低使用机械装置的效率、对电力装置的绝缘能力破坏、使得电动机的转矩降低、造成照明装置发生状况、出现谐波电流还会导致电容无功率输出降低等之类的状况，这样对运行电力系统极为的不利。

3、电网频率发生偏移

在运行电力系统的过程当中，频率发生偏移是对于管理电力运行品质的一项关键性指标，是系统基本波的频率发生偏移的额定频率的程度。会导致这样的现象具体是由于有功出力以及发电机有效的功率负荷之间发生不平衡现象造成的，若是电力系统在频率上有状况发生就能对用户的生活以及电厂平时的生产造成不好的影响。具体从下面几个方面来体现：①电力系统造成频率之类的状况就能使得汽轮机的叶片震动的幅度更为的大，使机械装置的使用年限降低。②在对滤波器使用造成谐波电流之时，会造成电容无功功率的出点发生变化。③由于降低电动机转速的时候会一定程度上影响到电厂的出力，因此下降频率对产品的品质造成不利的影响。④会对电力系统当中一些测控装置的运营生产造成一定程度的影响，这样就无法确保电网整个过程当中的运行正常。⑤针对电动机输出的转速还有功率都能造成一定程度的影响，对机械的运行正常有所影响。⑥针对异步电机以及变压器激磁电流对其增加，在对配电网的无功功率增加的前提下，也会一定程度上影响配电网的电压。

三、10kV配电网电能质量改善措施

1、并联电容器，就地平衡无功功率

根据电压和功率因数情况，自动的投切电容器组，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，降低线损最直接有效的方法。随着无功功率的变化电压降也发生了变动，受安装的并联电容器的影响无功功率就地平衡无功功率在电网中的传输受到了抑制，线路的电压损耗得到了相应的减少，配电网的电压质量得到了有效的提升。

2、无功分区分压就地平衡

要保持整个系统的电压水平，就需要有足够的无功补偿容量，实行无功分区分压就地平衡，同时还需要有足够的无功调节能力，在允许的电压偏差范围内，使用补偿和调压电容器相结合的方法，实现低谷负荷时较低电压运行和高峰负荷时较高电压运行的逆调压的要求。

3、无功优化补偿

（1）配电线路分散补偿

在选择无功补偿装置的安装地点的时候，应当遵循无功就地平衡的原则，以尽量地减少主干线路上的无功电流为目的。一般的情况下，对于均匀分布无功负荷的配电线路而言，它的补偿容量与安装位置按[2n/（2n+1）]（其中n为不小于1的整数）的规则，从而求得最佳的补偿方案。考虑到无功补偿装置的补偿效益、运行维护以及投资回收期限，沿线的无功补偿点以安装一处为适宜，最多也不能超过两处。可以直接连接在较大的分支线上和主干线上，各个补偿点的容量最好不超过100～150kvar。补偿电容器组安装到配电线路上之后会使线路电压降发生变动。在选择补偿点的时候，应当充分地考虑安装地点的电压的范围，其不得超过电容器组额定电压的1.1倍。另外，为避免负荷低谷时发生电压偏移和超过规定值以及功率因数超前的情况发生，要校验补偿前后的电压，降低线损，以此来确保供电过程的安全性和可靠性。

（2）配电变压器随器补偿

配电变压器随器补偿，指的是在配电变压器低压侧直接安装低压补偿电容器，和配电变压器同投同切，用来补偿感性用电设备的无功功率损耗和配电变压器自身励磁无功功率损耗。从节能降损的角度来考虑这一问题是合理的。在选择无功补偿装置容量的时候，应当根据负荷水平，按照提高功率因数的要求来进行合理地配置。而负荷又会影响以致带动无功补偿容量是随其变化而变化，所以，当采用配电变压器随器补偿方式时，应使用无功自动补偿装置，自动投切一部分电容器组，从而达到最佳的补偿功率因数。

结语：对于配电网的电能质量来说，存在一定的质量问题是在所难免的，但一旦问题出现，就有可能在一定程度上对于供电用电带来不利影响，必须采取有效措施给予改进与完善，从而更好的提供供电用电服务，为全面推进10kV配电网的用电安全以及稳定运行奠定重要的基础，相信，随着科学技术的不断进步，对于电能质量的改进技术也将越来越高，并更好的为配电网的电能运行以及使用服务。

参考文献：

[1]苏伟旺.10kV配电网无功优化自动化控制系统设计[J].居舍，2017（36）.

[2]生卫刚.提高10kV配电线路供电电能质量水平的技术措施研究[J].通讯世界，2017（2）

[3]梁箫.10kV配电网优化举措研究[J].科技尚品，2017（9）