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摘要：随着当前电力事业的不断发展，电力系统网络日趋复杂，低压用电负荷也在不断的增长，大量的无功功率在电网中流动形成线损，降低了电能的电压质量和电网经济效益。根据目前农村低压配电网中无功补偿的现状，本文作者通过实际情况，简要分析阐述了农村低压配电网中无功补偿装置在调节电压、降低电能损耗中所起的作用。
关键词：农村；低压配电网；无功补偿；补偿方式；无功补偿容量
0前言
在电力系统网络中的各个部分都会消耗无功功率，例如变压器的无功损耗、异步电动机的无功损耗、线路的无功损耗等，一般将其分为无功负荷和无功网损两大部分，无功负荷主要指异步电动机所需要的无功功率，而无功网损包括变压器和线路的无功损耗。农村低压电网处于电网的最末端，农网的用户多为低压用户，因此，补偿低压无功负荷是农网无功补偿的关键。搞好低压补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，而且还可以提高用户配电变压器的利用率，改善用户功率因数和电压质贵，并有效地降低电能损失，减少用户电费，因而低压补偿对用户和农电部门均有效益。
1、农村无功补偿的意义及原则
农村低压无功补偿的作用主要是可以提高配电系统及负载的功率因数，降低电力设备的容量，减少相应的功率损耗，以及可以稳定受电端及电网的电压和供电质量；在长距离线路的某些地方设置动态无功补偿装置，还可以改善电力系统的稳定性，提高相应的输电能力；三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡本相的有功及无功负载。
农村低压无功补偿应当遵循全面规划、合理布局，分级补偿、就地平衡，集中补偿与分散补偿相结合；以分散补偿为主，高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，调压与降损相结合，以降损为主。
2、低压配电网的无功补偿方式的确定
农村低压配电网无功补偿通常采用的方式有随机补偿、随器补偿和跟踪补偿三种。
2.1低压配电网随机补偿方式
低压配电网的随机补偿是将低压电容器组与电动机并接，将通过控制与电动机同时投切。农用电动机，特别是排灌电动机，应优先选用此种补偿方式。为防止电动机在退出运行时产生自激过电压，补偿容量一般不应大于电动机的空载无功负荷。
随机补偿这种无功补偿方式具有用电设备运行时无功补偿投入，用电设备停运时补偿设备退出；不需频繁调整补偿容量，具有投资少，占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
2.2低压配电网随器补偿方式
低压配电网的随器补偿是将低压电容器接在配变压二次侧，以补偿配变空载无功的补偿方式。农网配变普遍存在负荷轻和“大马拉小车”现象，在负荷低谷时接近空载，配电变器空载无功是农网无功负荷的主要部分。对于轻负载配电变压器而言，这部分损耗占供电量的比例较大，导致电费成本增加。
由于随器补偿在低压侧，所以接线简单，维护管理也比较方便，并且可以有效地补偿配变的空载无功，使该部分无功就地平衡，从而提高配变的利用率，降低无功网损，是补偿配电变压器无功的有效手段之一。
2.3低压配电网的自动跟踪补偿方式
低压配电网的跟踪补偿是以无功补偿投切装置作为控制装置，将低压电容器组补偿在大用户低压母线上的补偿方式。补偿电容器一方面可以部分固定连接，补偿用户自身的无功基荷；另外一方面也可部分自动投切，用于补偿具有波动性的无功峰荷部分。
考虑到电动机投运的不同时率和单台电动机补偿容量的限制等因素，对于较大的乡镇企业用户，采用自动跟踪补偿比随机、随器补偿能获得更好的补偿效果，运行时可适当调整各组电容器的运行时间，使其寿命相对延长，从而降低电器的购罝更新费用。但是，跟踪补偿所需的自动投切装置比随器、随机补偿的控制装置复杂，功能更完善，首次投资也大一些。
2.4 3种补偿方式的综合比较
通过以上分析可知，3种无功补偿方式各有优缺点，其综合比较见表1。
随机补偿适用于补偿电动机，可适当加大补偿容量，此种方式可较好地限制农网无功峰荷。年运行小时数在1000h以上的电动机，采用随机补偿较其他补偿方式更经济。随器补偿应用于补偿配电变压器空载无功，此种补偿方式可削减农网无功基荷。对于容量在50kVA及以上的专用变压器、综合变压器，应提倡采用随器补偿。跟踪补偿适用于100kVA以上专用配电变压器用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好，且电容器组可得到较前两种方式更可靠的保护。在自动跟踪补偿与随机、随器补偿的经济性接近时，应优先选用自动跟踪补偿方式。
3、农村无功补偿推广应用中注意事项
3.1选择低压无功补偿装置应优先考虑科技含量高、工作原理先进、质量可靠、功能完善、便于运行维护与分析的智能型设备。无功补偿技术应具有无功补偿装置需达到低温升、低损耗、低浪涌电流、低谐波干扰、全自动控制及防雷效果好的要求；另外集中无功补偿装置还应该采用自动循环投切的方式，随机补偿装置应采用全自动的投切方式，在电气设备运行时，无功补偿投入，停运时切除。为防止无功补偿装置因自动控制器损坏而产生瓶颈效应，自动控制器可采用分层设置，在总控制器不作为的情况下，下层控制器可独立运行。
针对农村综合变三相不平衡情况，无功补偿装置应采用三相同时采样方式，并根据三相功率因数值决定补偿容量，防止单相过补偿。对采用阶段性补偿的无功补偿装置宜采用便携式设计，要求安装及拆除安全、简便。
3.2合理选择补偿装置的安装地点十分重要，应尽量选择在低压台区负荷中心，以取得最优的就地补偿效果，减少无功潮流在配电网络中的长距离传输，达到经济运行的最终目的。
3.3为使低压无功补偿收到实效，有效降低配电网线损、改善电压质量，在实施无功补偿后还要重视监视、维护与分析工作。因此，要制定相应的低压无功补偿设备运行维护制度，明确职责，落实到人，通过定期检査、采集运行数据与分析补偿效果，保证设备的安全可靠运行，并发挥实效。
3.4无功补偿设备投入过程中要注意，在以家庭生活用电为主要负荷的地区，由于感性负荷比例小，无功消耗很少，无须装设低压无功补偿装置。
4、结束语
对农村配电网进行无功补偿，提高功率因数以及做好无功功率的平衡，是一项建设性的降损技术措施。当前农村配电网的无功补偿容量一般是根据供电企业要求达到的功率因数来确定的，而不是依据用户用电时实际的节能效益、最佳电能质量、最小支付电费的经济功率因数来确定。确定无功补偿设备的合理配置和分布，需寻找技术上和经济上的最优方案，以提高配电变压器出力，降低线损，提高电压质量。
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论文作者:周江文,张秀芳,王璐,郭承沛
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/20
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