談農(nóng)網(wǎng)配電線路的無功補(bǔ)償問題

李耀芳

【摘 要】科技的不斷進(jìn)步使電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)越來越先進(jìn)和多樣化。在本文中通過對配電線路無功補(bǔ)償問題的分析和研究，從配電線路、變電站、用電戶三級的比較中提出了在配電線路中進(jìn)行電容器無功補(bǔ)償?shù)目尚行院秃侠硇?，為我市農(nóng)網(wǎng)的挖潛降損工作提出一點(diǎn)建議及個人看法。

【關(guān)鍵詞】配電線路；電容器；無功補(bǔ)償

一、前言

電網(wǎng)中主要分三級進(jìn)行補(bǔ)償：變電站、配電線路、用戶側(cè)。在變電站中安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償有提高主變負(fù)載能力、對配電線路前段進(jìn)行補(bǔ)償及調(diào)壓等作用，且具有操作、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以一般變電站都已安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。據(jù)有關(guān)資料分析指出，在電力系統(tǒng)中無功功率大約按50%、50%分別消耗在電力網(wǎng)和用戶側(cè)，因此通過合理的無功補(bǔ)償來降低線損率，提高經(jīng)濟(jì)效益是電力企業(yè)一項(xiàng)長期而艱巨的工作。在我國電力系統(tǒng)中進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是：全面規(guī)劃，合理布局，分級補(bǔ)償，就地平衡。電網(wǎng)中主要分三級進(jìn)行補(bǔ)償：變電站、配電線路、用戶側(cè)。在變電站中安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償有提高主變負(fù)載能力、對配電線路前段進(jìn)行補(bǔ)償及調(diào)壓等作用，且具有操作、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以一般變電站都已安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。在用戶側(cè)，容量在100KVA以上的專用變壓器絕大部分已安裝了無功補(bǔ)償裝置，農(nóng)村的變壓器隨著農(nóng)電“三級管理”及農(nóng)網(wǎng)改造的進(jìn)行，無功補(bǔ)償裝置亦已全面推廣和應(yīng)用，只有配電線路的無功補(bǔ)償卻因各方面原因較少進(jìn)行安裝應(yīng)用，成為分級補(bǔ)償中的空白點(diǎn)。配電線路的補(bǔ)償是否因效果不好而未能得到推廣呢？下面就此問題進(jìn)行探討。

二、配電線路與變電站、用戶低壓側(cè)安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)谋容^

當(dāng)電容器完全集中在變電站進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，因無功功率需長距離輸送及損

耗等原因，對10KV配電線路的降損效果不明顯，因而作用受到限制。如在配電線路安裝其作用有何不同，下面作一下比較。

1、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)完全不進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)：（見圖一）

2、當(dāng)電容器裝于變電站時(shí)：（見圖二）

3、當(dāng)電容器裝于10KV線路時(shí)：（見圖三）

在電容器安裝容量QC相同的情況下，比較式<1、<2>、<3>可得出當(dāng)電容器裝于變電站10KV線路時(shí)，只能減少110KV電壓級的線損，但不能減少10KV電壓級的線損。而當(dāng)電容器安裝于10KV線路時(shí)，則可以同時(shí)減少110KV電壓級和10KV電壓級的線損。另外，與在用戶低壓側(cè)進(jìn)行電容補(bǔ)償相比，配電線路的電容器運(yùn)行時(shí)間普遍達(dá)7000-8000小時(shí)，比低壓補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行小時(shí)數(shù)高出很多，即能產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)安裝相同補(bǔ)償容量時(shí)，高壓補(bǔ)償比低壓補(bǔ)償?shù)慕祿p效果好，且相對資金投入少。因此，如從降耗增效的角度來說，電容器安裝于10KV配電線路是可行和合理的。

三、不同負(fù)荷分布情況的配電線路電容器安裝位置、容量的確定

（一）負(fù)荷均勻分布的配電線路

當(dāng)電容器安裝于10KV線路時(shí)，其降損程度如何，且安裝位置及容量應(yīng)如何確定，下面以負(fù)荷均勻分布的配電線路為例，通過利用潮流計(jì)算和按照補(bǔ)償后使無功損耗降到最小的原則對公式△P=3I2R進(jìn)行求導(dǎo)，得出負(fù)荷均勻分布的配電線路安裝電容器的的最佳位置及最佳補(bǔ)償容量等數(shù)據(jù)。

1、最佳補(bǔ)償位置： （ i=1、2、3… … n ）

2、最佳補(bǔ)償容量：

<1>、單組補(bǔ)償容量： （ q：線路無功負(fù)荷）

<2>、補(bǔ)償總?cè)萘浚?/p>

4、在最佳補(bǔ)償?shù)那闆r下，線路中無功損耗降低的百分比為：

線路補(bǔ)償前輸送無功造成的有功損耗：

線路補(bǔ)償后輸送無功造成的有功損耗：

線路無功損耗降低的百分比：

由上式可算出不同電容器組時(shí)的降損百分比（見表三）

（二）不同負(fù)荷分布的配電線路

根據(jù)以上原理還可對不同負(fù)荷分布的配電線路進(jìn)行電容器最佳安裝位置、容量的確定，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下表（表四、表五）所示：

四、結(jié)束語

以上數(shù)據(jù)說明配電線路補(bǔ)償容量約占線路平均無功負(fù)荷的1/3至6/7，其余應(yīng)由變電站的無功裝置進(jìn)行補(bǔ)充。同時(shí)數(shù)據(jù)還反映，在配電線路安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，當(dāng)線路實(shí)現(xiàn)最佳無功補(bǔ)償時(shí)，降損可達(dá)86-98%，顯示出在配電線路實(shí)行無功補(bǔ)償?shù)目尚行院蛢?yōu)越性。在當(dāng)前農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)中以多方式進(jìn)行降損增效的時(shí)候，變電站及用戶側(cè)無功補(bǔ)償都已得到廣泛應(yīng)用，但在我市的配電線路中無功補(bǔ)償卻較少采用。因此，對配電線路安裝電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償應(yīng)是挖潛降損一個可考慮的方向。