引言
目前农配电网中由于负荷小而且分散，电压无功补偿设备少，电压无功调节能力差。部分使用的是以并联电容器为无功源的分散式低压无功补偿设备，其控制并联电容器的开关是具有零投切功能的机电式继电器开关或者机械与电力电子器件相结合的复合开关，这是一种经长期验证比较适合农配电网的低压无功自动补偿设备，但对于农配电网线路来讲也有其不足。
一、在现有农配电网结构基础上影响其进一步降损节能与提高电压合格率的原因
分散式低压无功补偿设备，容量小，安装点要多才能满足需要。至今很少使用安装于线路上的高压无功自动补偿设备，没有高、低压侧无功自动补偿的技术配合，影响了无功补偿的整体效果，也是在现有农配电网结构基础上影响其进一步降损节能与提高电压合格率的主要原因。
在农配电网的线路上直接配置高压无功补偿设备，据了解各地均有不少尝试。鉴于农配电网的无功特点和投资资金限制，一般采用以高压并联电容器为无功源的补偿方式。但由于投切高压并联电容器的电器均采用普通高压接触器或高压断路器，使高压无功补偿和设备存在以下问题。
（1）无功补偿效果差
投切高压并联电容器过程产生的涌流大、过电压高，因此对配电网、高压并联电容器和开关电器本身的损害性冲击大，从而不能频繁、快速投切高压并联电容器，影响了高压无功补偿的速度和精度，进而降低了高压无功补偿的效果。
（2）设备复杂、可靠性差、成本高
设备中除了高压交流接触器（或断路器）、高压并联电容器之外，还有配置1%的抗涌流电抗器、放电高压电压互感器、电流取样互感器、高压并联电容器综合保护测控装置、高压无功自动补偿控制器等诸多功能电器，设备因此结构复杂、成本高、可靠性及可维性差。
实践表明，这种户外式高压无功自动补偿设备不适用于农配电网，因此除一些特殊场合使用之外，难于进行普及性推广。而其它种类的高压无功自动补偿设备则存在的问题更大，导致了一段时间以来农配电网的高压无功自动补偿设备产品的空缺，从而使农配电网较难进一步降损节能和提高电压合格率。
二、一种专用于高压并联电容器投切的新型开关电器
现有高压无功自动补偿设备中的关键电器是投切高压并联电容器的开关电器，事实上采用通用高压交流接触器或断路器造成了现有高压无功补偿设备的设备复杂、可靠性差、成本高以及无功补偿效果差的状况。
针对高压无功补偿设备目前已有专用于投切高压并联电容器的智能式高压交流真空接触器，其具有以下特点。
（1）智能化特点
1）分、合闸具有柔性特点，分、合闸速度快、时间短、无弹跳与抖动、低噪声、机械与电气寿命长；
2）“近零”投切高压并联电容器，合闸涌流、分闸燃弧、操作过电压很小；
3）可频繁、快速投切高压并联电容器，实现高压无功的动态补偿，提高无功补偿的精度与速度；
4）可分相投切高压并联电容器，实现高压无功不平衡补偿，以及特殊情况下的相间补偿；
5）发生高压停电或控制电源停电，开关自动分闸，来电时对电网和设备无冲击；
6）全面的综合自动化及在线监测功能，功能齐全、运行可靠、工况透明、维护简便；
7）多台使用自动联机形成一个10kV无功自动补偿装置工作，实现高压无功自动补偿的“即插即用”；
（2）集成化特点
1）“一次”与“二次”一体化集成；
2）“一次”中接触器与电流互感器一体化集成；
3）“二次”中综保与在线监测一体化集成；
三、基于智能式高压交流真空接触器的智能型户外式高压无功补偿设备的结构
基于智能式高压交流真空断路器的智能型户外式高压无功补偿设备与采用常规高压交流接触器的设备相比，除了在性能上得到极大提高之外，而且在设备结构方面有重大实用性、经济性改进：
1）所用成套电器减少60%以上；
2）内部接线减少70%以上；
3）运行功耗降低50%以上；
4）内部温升降低10℃以上；
5）体积缩小40%以上。
基于智能式高压交流真空接触器的智能型户外式高压无功自动补偿设备一般配置2台智能式高压交流真空接触器和2台高压并联电容器。1台智能式高压交流真空接触器控制1台高压并联电容器。2台高压并联电容器的容量成1：2，如500kVar与1000kVar，无功补偿的容量则有0、500kVar、1000kVar、1500kVar四档，能满足农配电网中一般线路的高压侧无功补偿要求。
四、采用不同投切高压并联电容器组开关电器的高压无功补偿设备的比较
基于智能式高压交流真空接触器的智能型户外式高压无功自动补偿设备与采用通用高压交流真空接触器或高压电力电子开关的户外式高压无功自动补偿设备的比较如下表所示。
论文作者:顾明锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/21
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