淺析配網(wǎng)中使用無功補(bǔ)償裝置的要點(diǎn)與誤區(qū)

陳 蔚，王春兒，孔建偉

（蕭山供電局，浙江 杭州 311200）

淺析配網(wǎng)中使用無功補(bǔ)償裝置的要點(diǎn)與誤區(qū)

陳 蔚，王春兒，孔建偉

（蕭山供電局，浙江 杭州 311200）

隨著國家節(jié)能減排政策的大力推廣，為了進(jìn)行節(jié)能降損，提高設(shè)備出力，改善電壓質(zhì)量，配網(wǎng)采用無功補(bǔ)償裝置，并已取得了良好的效果。文章對配網(wǎng)中使用無功補(bǔ)償裝置的要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，并指出其中可能存在的誤區(qū)，以期為提高使用無功補(bǔ)償裝置提供有益參考。

電力配網(wǎng)；無功補(bǔ)償裝置；技術(shù)要點(diǎn)

電力系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償一般是指補(bǔ)充無功電源，滿足無功負(fù)荷的需要，以達(dá)到無功電源和無功負(fù)荷在額定電壓條件下的平衡。在國外，電網(wǎng)無功補(bǔ)償已成為衡量配電網(wǎng)性能的主要指標(biāo)之一。有效的電壓控制和合理的無功補(bǔ)償，不僅能保證電壓質(zhì)量，而且提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，充分發(fā)揮了經(jīng)濟(jì)效益。

1 配網(wǎng)中使用無功補(bǔ)償裝置的要點(diǎn)

1.1 配電網(wǎng)絡(luò)無功補(bǔ)償方案的選擇

進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償?shù)拇_是一條投資小、見效快、收益高、切實(shí)可行的、能較大幅度降低線損、提高電能質(zhì)量的有效途徑。目前在城市配網(wǎng)中主要采用的無功補(bǔ)償方案有配電變低壓補(bǔ)償、變電站集中補(bǔ)償、配電線路固定補(bǔ)償和用電設(shè)備分散補(bǔ)償。

1.1.1 配電變壓器低壓補(bǔ)償

配電變低壓補(bǔ)償是目前應(yīng)用最普遍的補(bǔ)償方法。由于用戶的日負(fù)荷變化大，通常采用微機(jī)控制、跟蹤負(fù)荷波動分組投切電容器補(bǔ)償，總補(bǔ)償容量在幾十至幾百千乏不等。目的是提高專用變用戶功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡，降低配電網(wǎng)損耗和改善用戶電壓質(zhì)量。

1.1.2 變電站集中補(bǔ)償

變電站集中補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等，主要目的是平衡輸電網(wǎng)的無功功率，改善輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端變電所的母線電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10 kV母線上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但這種補(bǔ)償方案對10 kV配電網(wǎng)的降損不起作用。

1.1.3 桿上無功補(bǔ)償

由于配電網(wǎng)中大量存在的公用變壓器沒有進(jìn)行低壓補(bǔ)償，補(bǔ)償度受到限制，由此造成很大的無功功率缺口需要由變電站或發(fā)電廠來填，大量的無功功率沿線傳輸，配電網(wǎng)網(wǎng)損居高難下。因此可以把10 kV架空線路的桿塔上安裝戶外并聯(lián)電容器的方法來進(jìn)行無功補(bǔ)償。桿上無功補(bǔ)償方式主要是針對 10 kV饋線上沿線的公用變壓器所需無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，以提高配電網(wǎng)功率因數(shù)，達(dá)到降損升壓的目的。

1.1.4 用戶終端分散補(bǔ)償方式

隨著低壓用戶的用電量大幅增長，企業(yè)和小區(qū)等對無功功率需求都很大，直接對用戶末端進(jìn)行無功補(bǔ)償，將最恰當(dāng)?shù)乇３志W(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量和降低電網(wǎng)的損耗。

1.2 配網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置容量的計算和選擇

補(bǔ)償容量的選擇要根據(jù)變壓器的負(fù)載率和容量以及線路的負(fù)荷決定。原則：輕負(fù)荷時不能向系統(tǒng)倒送無功，節(jié)能效益達(dá)到最大。輕負(fù)荷時，不同配變所需補(bǔ)償容量不同，當(dāng)補(bǔ)償容量等于低壓側(cè)平均無功負(fù)荷時，節(jié)能效益最大。綜合考慮高峰所需容量和節(jié)能效益，可按配變?nèi)萘坑嬎恪?/p>

用戶的功率因數(shù)偏低要補(bǔ)償無功功率，使之達(dá)到電力公司規(guī)定的要求，這是降低網(wǎng)損的主要措施之一。用戶提高功率因數(shù)有兩種方法：①提高自然功率因數(shù)，讓設(shè)備運(yùn)行于最佳狀態(tài)；②自然功率因數(shù)達(dá)不到要求時采取無功補(bǔ)償?shù)姆椒āＴ谘a(bǔ)償?shù)倪^程中有一個經(jīng)濟(jì)問題需要考慮。因此，對于已運(yùn)行的用戶，采用集中補(bǔ)償或根據(jù)晝夜負(fù)荷變化配合就地補(bǔ)償?shù)霓k法，將力率補(bǔ)償?shù)?.9～0.93為宜，以節(jié)約投資。對新建企業(yè)用戶，設(shè)計上選取設(shè)備容量一般都偏大，因此帶來自然力率偏低的問題，建議盡可能使計算負(fù)荷接近實(shí)際值或以實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷來確定無功補(bǔ)償較為合理。

2 配網(wǎng)中使用無功補(bǔ)償裝置的誤區(qū)

2.1 認(rèn)為補(bǔ)償容量越大越好

配電線路分散補(bǔ)償及變電站的集中補(bǔ)償不是補(bǔ)的越高越好，而應(yīng)是補(bǔ)償?shù)们〉胶锰?，如果在線路負(fù)荷低時出現(xiàn)過補(bǔ)，同樣會導(dǎo)致線路損耗增加。配電線路的補(bǔ)償是把一定容量的電力電容器分散安裝在供電距離遠(yuǎn)、負(fù)荷重、功率因數(shù)低的10 kV架空線路上。無功補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)符合功率“就地平衡”的原則，以盡可能減少主干線路無功電流為目的。線路無功補(bǔ)償以安裝1處為宜，最多不超過2處，可直接連接在主干線路或負(fù)荷較大的分支線路上，容量不超過150 kvar為宜。

2.2 認(rèn)為無功補(bǔ)償裝置加裝在線路任意位置都行

對于負(fù)荷集中在主干線路末端的情況，應(yīng)在用電負(fù)荷區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償，效果最佳。據(jù)專家論證，集中補(bǔ)償電力電容器的配置容量，應(yīng)按全線無功負(fù)荷的 2/3選擇，分散補(bǔ)償電力電容器要裝于距離變電站出線端2/3處。如線路上安裝2組電力電容器，則集中補(bǔ)償容量為全線無功負(fù)荷的1/5，分散補(bǔ)償容量為全線無功負(fù)荷的2/5為宜。

當(dāng)主干線與分支線呈90 ° 夾角時，分散補(bǔ)償電力電容器容量約為全線無功負(fù)荷的4/5，以安裝于距變電站2/3處為宜；當(dāng)分支線與主干線呈60 ° 夾角時，分散補(bǔ)償電力電容器容量約為全線無功負(fù)荷的4/5，集中補(bǔ)償電力電容器容量約為全線無功負(fù)荷的1/5，裝置設(shè)在距變電站3/5處。為保證實(shí)現(xiàn)就地平衡降低損耗，對容量在30 kV及以上的配電變壓器應(yīng)逐臺進(jìn)行就地補(bǔ)償，并及時進(jìn)行維護(hù)，防止補(bǔ)償裝置發(fā)生故障。

2.3 認(rèn)為線路加裝任何無功補(bǔ)償裝置都可保證線路損耗降低

無功補(bǔ)償裝置分固定補(bǔ)償式、自動補(bǔ)償式和固定加自動補(bǔ)償式。只有合理配備補(bǔ)償裝置，才能達(dá)到調(diào)壓降損的目的。固定補(bǔ)償?shù)牟蛔阍谟诓荒莒`活調(diào)節(jié)；自動補(bǔ)償?shù)牟蛔阍谟诓荒芄潭ǖ匮a(bǔ)償線路中配電變壓器勵磁無功功率損耗；固定加自動補(bǔ)償，較好地彌補(bǔ)了前兩類補(bǔ)償方式的不足，是較好的補(bǔ)償形式，因此得到廣泛應(yīng)用，但其費(fèi)用較高。

3 結(jié)束語

無功補(bǔ)償裝置是配電系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一，供電部門和用電單位對無功補(bǔ)償裝置要求都很高。然而無功補(bǔ)償裝置在運(yùn)行中會出現(xiàn)較多問題，需要因地制宜，提高設(shè)備的可靠性，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

The Brief Analysis Matches in the Net to Use the Id le Work Com pensation System the Main Point and Erroneous Zone

Chen Wei，Wang Chun’er，Kong Jianwei

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TM 714.3

A

1000－8136（2010）36－0022－02