关键词：配电线路；电容器；无功补偿
1无功补偿的分析
1.1 变电站集中补偿
变电站的无功补偿主要是对主变的补偿。变压器的损耗包括绕组的损耗和铁芯损耗两部分，其中绕组损耗是随负荷变化而变化的，因此应采用自动投切无功补偿装置，使其能根据负荷情况相应投入补偿容量。变电站集中补偿，其优点是可以提高母线电压，增加有功出力，降低35kV侧损耗。其不足是补偿电容集中装设在变电站10kV母线上，对于变电站的许多10kV出线来说，由于线路长，分支多，特别是末端集中负荷的出线，无功功率仍需经过长距离输送，在线路上仍有大量无功功率和有功功率损耗，所以这种方式对6kV-10kV配电线路降损作用效果不明显。
1.2 配电线路的分散补偿
配电线路分散补偿，是指把一定容量的高压并联电容器分散安装在供电距离远，负荷重，功率因数低的10kV架空线路上，主要补偿线路上感应电抗所消耗的无功功率和配电变压器励磁无功功率损耗，还可以提高线路末端电压。分散补偿电容器降损效果从理论计算和实测证明都大于集中补偿。
2农网无功补偿的现状
2.1 无功补偿设备配置缺少简便有效的整体规划方案
各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功，而且配电线路及其设备所占的比重更大。无论是环网、还是放射性网络，高低压无功补偿设备的配置，应按“分级补偿、就地平衡”的原则进行总体的规划设计（统筹考虑10kV线路、配电变压器及用户负荷），分级分段优化，合理布局，并满足“总体平衡与局部平衡相结合；供电部门补偿与用户补偿相结合；集中补偿与分散补偿相结合。以分散为主；降损与调压相结合，以降损为主”的要求。
然而，在实施过程中.由于缺少简便有效的整体规划方案，使这一原则常常只能停留在书本上，难以很好地在实际工作中得以贯彻。投上的无功补偿装置只能是简单的“查个数”，有几台变压器就上几台补偿箱。至于无功电源的布局是否合理。局部地区的无功功率能否就地平衡，变电站和线路的无功功率过多还是不足，已无从考证。这样势必影响无功补偿总体平衡与局部平衡的有机结合，造成无功功率的长途输送和大范围交换，使电网的功率和电能损耗增加。
2.2装置的补偿方式和保护功能缺乏现场使用的针对性
生产厂家在提供无功补偿装置时，均是按照总体的技术要求进行生产的。然而，其分级、分组和保护是否符合未来使用现场的具体要求，较小负荷时是否投得上，较大负荷时的补偿容量是否足够，被补偿变压器是否有季节性，空载或轻载时如何进行技术处理，却是一个谁也不能确定的未知数。
无功补偿设备的配置包括三个方面的内容：①确定补偿地点和补偿方式；②对无功补偿总容量进行布点分配；③确定单台配变的补偿容量配置。为此，除了要研究网络本身的结构特点和无功电源的分布之外，还需要对网络的无功功率构成做出基本的分析，弄清无功潮流分布，才能对补偿地点和方式、容量进行合理配置。而单台配电的补偿容量配置结构，则需要根据负荷监测数据的统计分析结果确定。当负荷一旦发生较大变化时，也应该能够及时调整电容容量的配置。而不是简单地将变压器个数数一数，往物资部门上报了事。否则，无功补偿装置就不能发挥其应有的效能。无功补偿工作也只会徒劳无功，投资效益更是无从谈起。
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3农网变电站和配电线路电容器补偿的最佳方案
3.1安装位里的确定
无功补偿装置安装地点的选择应符合功率就地平衡的原则，尽可能减少主干线的无功电流。一般对于均匀分布无功负荷的配电线路，其补偿容量和安装位置应按2n/（2n+1）（其中n为不小于1的整数的规则求得补偿方案。考虑到无功补偿装置的运行维护、补偿效益及投资回收期限，沿线的无功补偿以安装一处为宜，最多不应超过两处，可以直接连接于主干线和较大的分支线上。
3.2电容器容的选择
应掌握这样的原则：补偿电容器容量应适当控制，并且在线路负荷低谷时，不应出现过补偿向系统倒送无功。根据我局农网的特点和农村配电网补偿容量不足的情况，可按通过的经济功率因数0.93-0.95对电容补偿容量进行近似计算。但目前我局农网负荷分布比较分散，负荷季节性强，用电设备的容量小，配电变压器空载损耗大，功率因数较低。针对这种情况，我们在实际计算时除各支公司、城区变电站及线路按经济功率因数计算外，其余各农村变电站及线路都按0.8-0.85的功率因数进行计算。
4农网变电站及配电线路无功补偿的注意事项
在线路上安装的电容器容量应为线路平均无功功率的2/5为宜，每组容量不应大于100kvar-150kvar，最大不宜超过300kvar。一般布点应在1/2处。
在一个供电区内，补偿应选择线路长、负荷重的线路。对于轻负荷、铁损大到占全线损耗70%以上的线路，暂时不要装设电容补偿。否则电压升高，增加铁损，加大损耗；在有条件的情况下，为方便分散补偿电容器的维护，线路上补偿电容器应尽量装于靠近村边或配电室附近。
为提高用户功率因数，无功应就地平衡：用户装设电容器无功补偿，可采用低压电容器，接于低压母线或馈线上；对有较长线路的用户，也可考虑加装高压电容器，联接于配电装置的10kV出线上；线路分散补偿电容器组容量150kvar及以下时，可采用跌落式熔断器作控制和保护，其熔断器的额定电流按电容器组额定电流的1.43倍-1.55倍选取；150kvar以上时应采用柱上断路器或负荷开关自动控制。
为防止线路非全相运行时，有可能发生铁磁谐振引起过电压或过电流，损坏电容器组和变压器，线路分散补偿电容器组不应与配电变压器同台架设，并使用同一组跌落式熔断器；补偿电容器组中性点不应直接接地，避免电容器组某相贯穿性击穿，引起线路相间短路；在无功补偿的电容器回路上，宜装设适当参数的串联电抗器；避免电容器容抗与系统感抗相匹配构成谐振，起到抑制高次谐波的作用；无功补偿装置应装设氧化锌避雷器过电压保护装置。配电变压器随器补偿宜采用杆架式安装，其补偿装置箱底部离地面不小于1.2m。
5结束语
数据说明配电线路补偿容量约占线路平均无功负荷的1/3至6/7，其余应由变电站的无功装置进行补充。同时数据还反映，在配电线路安装电容器进行无功补偿，当线路实现最佳无功补偿时，降损可达86-98%，显示出在配电线路实行无功补偿的可行性和优越性。在当前农网系统中以多方式进行降损增效的时候，变电站及用户侧无功补偿都已得到广泛应用，但在我市的配电线路中无功补偿却较少采用。因此，对配电线路安装电容器进行无功补偿应是挖潜降损一个可考虑的方向。
参考文献
[1] 蒋琪，谢晖，张雄伟.无功补偿电容器组电抗器烧毁的分析及对策[J].变压器，2013，50（11）：71-72.
[2] 魏林.基于智能电容器的新式无功补偿系统的应用研究[J].电工技术，2012（8）：10-11.
论文作者:王 儒
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
标签：电容器论文; 线路论文; 变电站论文; 负荷论文; 容量论文; 装置论文; 功率论文; 《中国电业》2019年22期论文;