低壓網絡無功補償經驗漫談論文
摘要：農網改造及施工中提高供電質量，提高用戶端的電壓和功率因數COSφ，是一個要解決的重要問題，決定進行低壓無功補償
關鍵詞：低壓網絡 無功補償
山西省平順縣水電集團公司負責對全縣水電自供區2鄉1鎮3.5萬人口的農村電網進行全面改造，要求在2002年6月底以前完成。過去，該農村電網中，由于負荷的不確定性，在春、秋收耕季節和澆地用電時段，負荷很重，而平時0～8時和白天基本無負荷，供電質量極不正常，用戶端電壓很不穩定，甚至使一些低壓動力用戶無法工作，老百姓頗有怨言。因此，在農網改造及施工中提高供電質量，提高用戶端的電壓和功率因數COSφ，是一個要解決的重要問題，決定進行低壓無功補償。
一、低壓無功補償的概念
低壓無功補償是指在配電變壓器低壓400(380)伏網絡中安裝補償裝置，包括隨機補償、隨器補償、跟蹤補償幾種方式。
隨機補償：隨機補償就是將低壓電容器經過熔斷器與電動機并接，通過控制，保護裝置與電動機同時投切。
隨器補償：隨器補償是將低壓電容器經過熔斷器固定接在配電變壓器低壓側，以補償變壓器的勵磁及漏磁無功損耗。
跟蹤補償：跟蹤補償是指以無功補償投、切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組并接在大用戶400伏母線上。這種補償方式，相當于隨器補償的作用。另選幾組低壓電容器作為手動或自動投切，隨時補償400伏網絡中變動的無功負荷。
二、農網無功負荷淺析
在我們現有10千伏送電系統中，往往是一條線路接有幾臺或十幾臺甚至二、三十臺容量大小不等的配電變壓器。由于用戶分散，變壓器容量又很小，75千伏安以下的變壓器占70%以上，而且多數變壓器每天有近15個小時接近空載運行，少數在額定容量的20%～40%之間運行，每逢栽插或收割季節，會出現無功不平衡。
在上述網絡狀態下，原有農網用戶中，10千伏線路送出端或配電，變壓器用戶均沒有配置補償裝置，致使10千伏送出端功率因數COSφ值很低。其主要原因是眾多的小容量配電變壓器時常在低負荷下運行，眾多配變的空載及漏磁損耗、家用電器的無功耗用迭加起來占據了10千伏線路送出的大量無功功率，致使COSφ值達不到規定要求，線損也大大增加。
三、對功率因率COSφ值的要求
根據水電部《電力系統電壓和無功電力技術導則》的規定和農網改造的技術要求，電力用戶的功率因數應達到下列規定：
1．高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶功率因數為0.90以上；
2．其他100千伏安(千瓦)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數為0.85以上；
3．躉售和農業用電，功率因數為0.80以上。
經過努力達不到以上規定者應裝設必要的補償裝置。
原水電部《供用電規則》規定：高壓供電的用戶必須保證功率因數在0.9以上，其他用戶應保持在0.85以上。
四、幾種無功補償方式的優劣比較
對于10千伏供電系統，在變電站10千伏母線上裝設集中補償方式的并聯電容器組，只能增大變壓器與10千伏母線之間及上一級電壓等級線路的功率因數，對10千伏母線上首端的功率因數COSφ值不能改變，線路上各配電變壓器所提供的無功功率仍需從這里送出，各送出線路上的線損不能降低。所以，對于10千伏供電系統的無功補償，最好選擇隨線路上配電變壓器裝設低壓無功補償裝置，進行分散補償方式。這種方式易于根據無功負荷需要選擇補償容量，具有“哪里缺在哪里補，缺多少補多少”，都能把10千伏及其上一級電壓等級的線路線損降低一部分的特點，且補償效果好，經濟效益高。
在農網10千伏線路上，“T”接變壓器一般較多，且變壓器“大馬拉小車”的現象極為普遍，多數時段接近于空載運行，10千伏線路首端的功率因數COSφ值一般只有0.5～0.75。配電變壓器的供電范圍多以自然村為單位，一個村有一、二個動力加工作坊和電灌站，在上述情況下宜采用隨器和隨機補償方式，即在變壓器低壓側按空載電流計算選擇并聯電容器補償，在加工作坊按電動機容量計算選擇并聯電容器補償。補償電容器采用手動投切方式，可大大降低投資(每千乏約30多元)。只有大范圍的'無功分散補償，才能降低農網線路的線損，降低農村電價。
對于農村排灌站的用電特點，一是“季節性強”，每年用電累計時間為1～2個月。二是“電動機單機容量大”，一般為30～80千伏安。三是由于用電時間短，不重視無功需量，都沒有裝設補償裝置。另外農村眾多的排灌站同時投運，造成系統無功電量不平衡。這些排灌站應根據電機容量計算選擇并聯電容器隨機補償，促進無功就地平衡。
五、補償裝置的接線
裝置測量點的接線，主要是補償裝置的電容器組和電流的引入點，特別是電流的引入點，在實際接線中往往被忽視。電容器組的引入點，是指電容器組的總進線在被補償系統中的“T”接點；電流的引入點，是指補償裝置使用的電流互感器在被補償系統中的安裝點。正確的方法是：以負荷的供電電源為參考點，電流互感器的安裝點必須在電容器組的總進線“T”接點電源之間，即電流互感器測量的電流必須包含流過電容器組的電流。否則，在電容器分組投、切狀態中，無功補償裝置測量顯示的有功、無功功率和COSφ值都不會變化，造成無功補償裝置投、切效果無法判斷。
六、無功補償的效益評價
按國電公司有關規定，功率因數COSφ值達不到標準的應督促裝設補償裝置，以降低線損。裝設補償裝置，要從長遠利益出發，克服當前資金匱乏困難。安裝低壓無功補償裝置，獲益最大的是用戶，其次是供電系統。我們對我公司所屬農網用戶，通過認真分析計算，精心設計，在自愿的基礎上，為其加裝了低壓無功補償電容器，從而徹底解決了用戶電能質量不穩定的難題，取得了良好的社會效益，贏得了用戶的好評。
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