蔡坤泽
泉州供电服务有限公司 福建 泉州 362000
摘要：无功补偿对电网的安全、优质、经济运行具有重要作用。针对配电网规模巨大，负荷情况复杂.使用环境条件差，合理选择无功补偿方案和补偿技术意义重大，补偿工程也有很多问题值得认真分析和思考。
关键词：农网；配电线路；无功补偿；问题分析
1、农网配电线路无功补偿的现状
无功补偿装置近几年得到了很大发展，从三相共补到分相补偿，从接触器投切到无触点过零投切，从单一的无功补偿到附加配电监测功能等等。使无功补偿装置的技术含量不断提升。但是，尽管如此，各地的无功补偿的实际现状不容乐观。三期电网改造期间所安装的无功补偿装置大多因出现故障而退出运行，花巨资投入的设施却不能为降低线损、释放容量和稳定电压发挥应有的作用，出现了“年年栽树却不见森林”的尴尬局面。
2、无功补偿的作用
2.1 提高功率因数
系统中大部分为感性负载，为使其正常运行，必须供应它们建立磁场所需的能量，这就出现了电源与负载之间的能量交换，表现为电源要向负载供应无功功率，如对感性负载并联容性设备，让它们之间就地进行一部分能量交换，便能减少电源与负载之间的能量交换，即减少电源供应的无功功率，从而提高了功率因数。
2.2 降低线损
在三相交流电路中，补偿前的线路损耗：
（1）补偿后的线路损耗：（2）补偿后线损降低的百分值：（3）式中
ΔP1――补偿前的线路损耗，W；
ΔP2――补偿后的线路损耗，W；
I1――补偿前的线路电流，A；
I2――补偿后的线路电流，A；
cosΦ1――补偿前的线路功率因数；
cosΦ2――补偿后的线路功率因数；
R――线路的电阻，Ω。I1R=I2R
由（3）可计算出功率因数提高与线路损失减少的关系。反过来，也可以计算电容器损坏对线路损失的影响：在三相交流电路中，电容器损坏前的线路损耗：（1）电容损坏后的线路损耗：（2）电容损坏后线损升高的百分值
（3）ΔP1――电容器损坏前的线路损耗，W；
ΔP2――电容器损坏后的线路损耗，W；
I1――电容器损坏前的线路电流，A；
I2――电容器损坏后的线路电流，A；
cosΦ1――电容器损坏前的线路功率因数；
cosΦ2――电容器损坏后的线路功率因数；
R――线路的电阻，Ω。I1R=I2R
由（3）可计算出电容器损坏对线路损失产生的影响。
2.3 无功补偿综合效果
由于功率因数提高，负荷电流减小，降低了变压器容量及开关、接触器、导线等配电设备的规格，还可以减少设备投资及变压器运行后的基本电费。
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3、农网配电线路工程中无功补偿的选择
农网配电线路工程中无功补偿选择有着许多选项，这主要体现在交流接触型、晶闸管型、复合型、同步型等环节。以下从几个方面出发，对农网配电线路工程中无功补偿选择进行了分析。
3.1 交流接触型
交流接触型通常也被称为交流接触器控制投入型补偿装置。这一装置的应用主要是为了针对电容器是电压不能瞬变的器件所投入的。由于电容器投入时所产生的涌流在部分情况下甚至可能会超过100倍电容器的额定电流，因此这一装置能够有效的消除电容器投入时所产生的涌流。除此之外，在交流接触型的应用过程中这一装置可以有效的避免涌流对于电网所产生的不利干扰，因此在实际上能够有效的增加电容器的使用寿命。另外，在交流接触型的应用过程中这一装置能够将涌流限制在电容器额定电流的20倍以下，并且从性价比的方面来考虑这一装置造价低廉并且具有非常高的可靠性，因此得到了非常广泛的应用与推广。
3.2 晶闸管型
晶闸管型的全称是晶闸管控制投入型补偿装置。晶闸管型无功补偿装置的应用主要是由于这一装置能够避免晶闸管受到涌流的冲击出现的损坏现象并且与零触发技术有着很好的适应性。并且当这一装置投入使用时由于其没有触发次数的限制因此能够较好的适用于频繁变化的负荷情况。较早的线路无功自动补偿主要采用时间+电压控制模式，结合电压值作为判据来自动投切补偿装置。装置由电容器、控制开关、电压互感器及控制器组成，其中控制器主要是定时器和电压比较器；结构形式是分体裸露安装在杆上，补偿容量可取线路无功缺额的40%～50%、但是在晶闸管控制投入型补偿装置的应用过程中需要注意的是，由于其具有一定的损耗并且散热效果一般，因此往往需要在使用过程中伴随着大面积的散热片并使用通风扇，这增加了其使用时的使用难度并且也不利于晶闸管控制投入型补偿装置的进一步推广与应用。
3.3 复合型
复合型主要是指复合开关控制投入型补偿装置。简单的说复合开关技术就是将晶闸管与继电器接点进行并联使用，从而能够有效的避免了晶闸管的导通损耗较大问题，与此同时也有效的避免了电容器投入时的涌问题流。但是在复合开关控制投入型补偿装置的应用过程中由于其属于两者装置的复合装置，这导致了其整体的结构变得非常复杂，这在提升了设备的敏感性同时也极大的增加了设备出现故障与损坏的概率，并且结构复杂带来的另一缺点就是造价的提升和可靠性的降低。由于线路长度与负荷性质不同的影响，往往电压低并不一定缺无功，电压高也可能仍需补无功。因此，当有条件证明线路电压起伏和无功变化存在确切的因果关系且变化较平稳时，可以选择这种装置，但是总的来说这一设备除了在负荷频繁变化的场合外基本上没有投入使用。
3.4 同步型
同步型是同步开关投入型补偿装置。同步开关投入型补偿装置由于是近年来新投入使用的装置，这使得其具有较强的理论先进性。这首先体现在这一组装置能够确保机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开，这对于配电线路工程中无功补偿而言是极大的控制能力进步。除此之外，同步型所具有的理念优越性还体现在其具有更强的节能效果和更好的资源利用率，因此具有很强的应用前景。但是在这一过程中需要注意的是同步开关投入型补偿装置本身也并不是完美无缺的装置，这首先体现在这一装置本身并不适用于频繁投切并且多路电容器的控制能力也有待提升，不过在未来这些问题都能够得到更好地解决。
结语
由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，合理选择无功补偿方案，提高发输电设备的利用率，对降损节能，改善电压质量意义重大，是电力部门关注的问题。在电力系统中，农网配网线路无功补偿分布是否的合理，技术使用是都得当，不仅关系到农网配网建设的质量，电网向用户提供电能的质量的好坏，而且直接关系到整个电网系统运行的安全性和可靠性，其与电网的经济效应有着直接的关系。一旦无功补偿技术使用的不正确或者存在相应的问题，那么电力系统运行将受到严重的影响，农网配网供电的电压将难以保证。随着电力系统的容量不断的增加，系统对电网的无功补偿技术有了更高的要求，与此同时，农网配网线路的功率因数和相关运行系统中电压降低使相关的电器设备没有用武之地，从而降低了系统电力传输的能力，造成了对运行电网中电能的损耗。因此解决好农网配电网运行中的无功补偿技术问题，对于整个电网运行的安全性、可靠性、降低损耗有着十分重要的意义。
参考文献
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[4]吴浩东.单相接地故障在配电线路运行中应如何处理[J].科技传播，2011（06）
论文作者:蔡坤泽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/18
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