梁莉 吴延明 崔娟娟
（国网山东省电力公司德州供电公司 山东德州 253008）
摘要：介绍了低压配电网无功补偿的补偿原则、补偿方式和补偿容量的确定方法，结合实际分析了采取无功补偿的效果和意义。
关键词：无功补偿；配电网；容量
0 引言
创一流供电企业对线损管理和供电质量提出了更高的要求，随着农村“四到户”以及城区“一户一表”改造的深入开展，配电网低压线损电量的管理质量与企业的经济效益息息相关。近年来我公司在城乡电网改造中，通过搞好低压配网的无功补偿减少了电能损耗，提高了客户电压质量和设备利用率，取得了比较好的效果，下面将就此问题进行探讨分析。
1 无功补偿的原理及原则
无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的电能传输能力。国家电力公司国电农[1999]652号文件中的《供电所线损管理办法》中规定：农村生活和农业线路功率因数不小于0.85；工业、农副业专用线路功率因数不小于0.90。无功补偿的配置原则应按照“分级补偿，就地平衡”的原则进行规划，合理布局，做到集中补偿与分散补偿相结合，降损与调压相结合，并注意不要出现过补偿。
2 低压无功补偿的方式
低压无功补偿是指在配电变压器低压400伏网络中安装补偿装置，包括随机补偿、随器补偿、跟踪补偿几种方式。
随机补偿就是将低压电容器经过熔断器与电动机并接，通过控制保护装置与电动机同时投切。我市农村许多排灌站根据电机容量选择了并联电容器随机补偿，促进无功就地平衡。
随器补偿是将低压电容器经过熔断器固定接在配电变压器低压侧，以补偿变压器的励磁及漏磁无功损耗。我公司在配网改造中对天衢小区、北园小区等100余个台变低压侧安装了XYQC系列无功补偿装置，实现了以上台区的无功就地平衡。
跟踪补偿是指以无功补偿投、切装置作为控制保护装置，将低压电容器组并接在大用户400伏母线上。这种补偿方式，相当于随器补偿的作用。另选几组低压电容器作为手动或自动投切，随时补偿400伏网络中变动的无功负荷。
补偿方式又可分为三相共补、分相补偿和混合补偿(即共补加分补)，一般而言当需要补偿的容量超过60kvar时，采用混合补偿是比较合适的，即可照顾到三相之间的不平衡，与分相补偿的效果完全相同，又可以降低成本。
3 补偿容量的确定
3．1 大功率单台电机的无功补偿
电动机的无功补偿一般按就地补偿的原则，电容器根据电动机的运行和停止而投退，容量按下式确定：
德州市二屯乡低压线路未安装无功补偿装置前，功率因数仅为0.61，低压线损率为18％，2003年农网改造后，我们对该乡安装了20余台共计1150kvar的无功补偿装置，功率因数提高到了0.90，可变损耗降低了56％，低压线损率降到了11％以内。目前德州城区配网共有400余个台变，年供电量在1.2亿千瓦时左右，经过近三年来的无功补偿装置投入，台区平均力率已由2001年的0.8达到了目前的0.9以上，经计算每年可减少电能损耗240万千瓦时，提高企业效益120余万元。
4.2 电压质量明显提高
通过无功补偿可减少电压损失，如在变压器二次侧接并联电容器的容量QC，则变压器绕组上电压损耗减少值约为
式中ΔU1、ΔU2-别为补偿前和补偿后的电压损耗；Se-压器额定容量，kVA；Udl-压器短路电压，%。
德州市农村由于峰谷差大，变压器“大马拉小车”的情况比较普遍，无功补偿以前，我公司线路、台区功率因数整体偏低。以天衢供电所所辖三个典型台区为例，通过安装三台30kvar无功补偿装置，用户侧电压由过去的190V左右升高到220V左右，彻底解决了过去灯峰时间日光灯不启动，电视画面不清晰，电机运行不正常等问题，提高了电压合格率和用户的满意度。
4．3设备输变电能力明显提高
根据公式P=S×COSφ可知，功率因数越高，输送有功功率的能力越大。以视在功率为315kVA的振华公用变为例，补偿前功率因数为0.65，最多只能带200kW的负荷，自安装了一台60 kvar的电容器后，功率因数提高到0.88，最多可带288kW负荷，变电能力明显提高，充分发挥了设备的供电能力，节约了设备投资。表3列出提高功率因数与增加供能能力的数值关系
表3 提高功率因数与增加供电能力关系表
5 结束语
在当前全国各地纷纷缺电的背景下，通过技术措施节能降耗有着很强的现实意义。利用无功补偿既降低了线损，又提高了设备供电能力和供电质量，促进了供电企业经济效益和优质服务水平的提高，可以说起到了事半功倍的作用。由此可见，低压配电网无功补偿工作应进一步得到重视并深入开展下去。
论文作者:梁莉,吴延明,崔娟娟
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/18
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