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研究10kV电缆超长距离供电的电压和无功补偿问题

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摘要：本文重点针对10kV电缆超长距离，供电电压和无功补偿问题进行了分析和研究，从中得出了在电网中，在重载环境下需要进行容性无功补偿，并且在空载工作环境下不需要进行感性无功补偿，同时重点提出了在电缆线路末端来进行补偿的配置方式，为我国10kV电缆超长距离运输供电提供出了有效的借鉴，充分保证整个输电过程的安全性和稳定性。

关键词：10kV电缆；长距离供电；电压补偿；无功补偿

随着当前我国社会经济的发展速度不断加快，有效带动了我国电力行业的快速发展，现阶段在我国东北某些地区的农村当中，其中高压配电网基本上都采用的是10kV供电形式，其中10kV架空线路供电线路半径，通常情况下不大于15千米，同时10kV的电缆线路在供电半径大桥上通常不超过10千米。在一些更加偏远的山区当中，10kV箱式变电站在整个电力负荷，大小可能距离附近10kV的变电站长度达到了几十千米以上。因此，运用10kV电缆超长距离供电的电压，在供电过程当中的无功功率问题比较明显。因此，在针对10kV电缆超常距离供电的电压以及无功补偿问题的研究至关重要，因此对长距离供电电压的无功补偿问题研究至关重要，必须要通过深入性研究之后得出有效的线路无功补偿的具体方法，以此来保证10kV超长距离供电的质量和效率。

1、10kV电缆超长距离供电存在问题分析

1.110kV容性无功补偿问题分析

依照传统的长距离输电无功补偿的配置形式，在10kV容性无功补偿的计算方式如公式1所示：公式1：QC=Q+△Q-QB；其中QC是10kV容性无功补偿的总容量大小，同时针对10kV的电缆超长距离运输，供电可以通过公式1当中的计算方式得到相应的近似值，并且在40千米距离以上的超长距离电缆运输过程当中，对10kV容性无功补偿的功率容量为850kvar。

850kvar,在容性无功补偿过程当中所表现出的补偿质量比较明显，同时使用BPA软件来进行系统仿真计算，依照传统功率配置形式对整个10kV电缆线路的无功负荷总量来进行计算，对所得出的计算数据对无功功率的损耗值，以及在电缆供电过程当中的充电功率进行完全补偿，10kV电缆的末端在整个电压的工作水平上，基本上无法达到实际的工作标准。通过实际的研究数据分析可以得出，在10kV电缆线路当中的电阻值，相比于电抗值的大小要更大，因此，线路在传输工作当中的有功功率所生成的电压大小，要远比于无功功率更大。因此，可以将系统无功功率缺失进行充分补充，完成该项工作之后在线路的输电工作当中，有功功率仍然会出现比较明显的电压降。因此，针对10kV电缆超长距离供电来讲，在实际的供电过程当中需要充分保证整个线路末端的电压标准大小，运用传统的无功补偿配置的方式，在整个补偿效果上并不是非常理想，只有更多的进行容性无功功率的补偿，通过电缆线路系统当中一部分无功功率进行充分补充，这样才可以最大限度上满足电压整体的工作效果和要求。

1.210kV电缆电压降计算问题

在10kV电缆的超长距离供电过程中，其中需要通过容性无功补偿的方式来对整个线路当中的功力欠缺来进行补充，通过对安装设备的地点以及电源距离之间进行测定，在充电功率和无功功率的计算结果当中可以看出，如果在变电箱当中的电力负荷大小为3000千瓦的状态下，其中在10kV电缆的线路无功补偿功率损耗，和10kV电缆供电的充电功率相差较小。因此，在实际的分析和研究过程当中，相关工作人员认为在无功功率的损耗之和充电已经相互抵消可以不用进行考虑。

2、10kV电缆超长距离供电的电压和无功补偿问题的解决措施

为了最大限度上提高电缆末端的电压工作水平，保证整个电压大小符合电缆工作要求，在理想工作状态下需要保证电缆线路的末端和整个电缆的电压大小保持一致。因此，在电压为0的情况下，可以通过公式计算的方式进行分析和导出，此时要求长度大小一定，在10kV电缆的末端电压大小必须要保持相同，在QC和距离当中可以存在无数个解，在此过程当中，线路当中的无功补偿容量大小和线路距离之间的关系为反比关系。在容性无功功率的补偿过程当中，整个线路末端所需要补偿的容量大小最低。

为了有效验证该计算方式的科学性和准确性，针对图1当中所表示的10kV电缆超长供电系统，针对其中不同线路去当中的位置以及不同的容量补偿大小状况进行了计算和分析，具体如表1所示：

表1不同补偿容量和补偿位置电缆的网损

通过数据分析可以看出，其中在整个超长线路的补偿容量大小为3000kvar,同时在整个补偿电网当中的损失量相对较小。但是在10kV电缆当中首端和末端的电压降，不能充分满足整个长距离运输工作的标准要求。因此，在电缆线路的3/4去当中，或者是在整个电缆的末端区域进行功率补偿，经过计算分析之后得出可以使用6000kvar的容性无功补偿功