城市公用變壓器無功補(bǔ)償應(yīng)用

摘要：近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化發(fā)展腳步加快，城市居民生活對公用配變供電的需求也越來越大，給城市用電帶來沉重壓力。因此，城市配電面對這種壓力，我國科研組提出以集中和分散無功補(bǔ)償?shù)姆绞綔p少公用變壓器上的線路電量的損耗，從而緩解城市供電壓力的設(shè)想，該設(shè)想的無功補(bǔ)償方式能有效提高城市供電使用效率，所以研究該方法具有重大的意義。

關(guān)鍵詞：原理分析；無功補(bǔ)償方法；公用變壓器

中圖分類號：TM714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）32-0042-02

目前我國城市生活供電網(wǎng)中的中壓或者低壓電線路，每年造成電量在線路中的損耗就達(dá)到每年電量使用總電量的20%左右，增加我國電能的損耗，加重電能使用壓力。因此本文將從分散或者集中無功補(bǔ)償降低中壓或低壓電網(wǎng)損耗的可能性進(jìn)行探討，強(qiáng)調(diào)加快研究無功補(bǔ)償方法，并且盡快在實踐中投入使用。

1 城市公用變壓器無功補(bǔ)償原理分析

城市公用變壓器無功補(bǔ)償原理就是在靠近供電網(wǎng)的最末端的地方安裝集中或者分散無功補(bǔ)償?shù)淖儔浩?，從而提高電能使用效率，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果，公用變壓器選擇安裝在供電的末端是利用補(bǔ)償點(diǎn)有效地減少無功電流造成的電路線損耗。目前我國城市公用電的變壓器配置一般都是采用集中形式進(jìn)行電網(wǎng)補(bǔ)償，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本不高，并且容易進(jìn)行后期維修管理，其使用結(jié)構(gòu)也比較簡單。但是這種補(bǔ)償模式還是存在很多問題，該補(bǔ)償方法只能在上一級設(shè)備電網(wǎng)中使用，可以減少一級電網(wǎng)中的電能損耗，而不能減少低壓電網(wǎng)中的電能損耗。因此，要實現(xiàn)電網(wǎng)的整體節(jié)能，城市公用變壓器就需要將補(bǔ)償點(diǎn)向客戶端靠攏，即采用分散的補(bǔ)償方式。

由此可知，要使用城市公用變壓器無功補(bǔ)償法，就必須堅持分散式補(bǔ)償和集中式補(bǔ)償兩者相結(jié)合的原則；把握好分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償在總體電網(wǎng)中的平衡；并且還要保證調(diào)壓和降損之間的平衡，兩者要以合理比例結(jié)合，不能只重降損而忽略調(diào)壓，反之也不可；最后還要把握好用戶與供電部門之間的補(bǔ)償關(guān)系，只有把握好這些要求才能實現(xiàn)城市公用變壓器無功補(bǔ)償?shù)膶嶋H應(yīng)用效果。

2 城市低壓配電網(wǎng)絡(luò)中無功補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

城市公用變壓器的無功補(bǔ)償主要有三種方式：

2.1 跟蹤補(bǔ)償方式

城市低壓配電網(wǎng)中的跟蹤補(bǔ)償方法指電網(wǎng)中無功補(bǔ)償裝置作為電網(wǎng)起保護(hù)功能，它能很好地控制低壓電容器組中的電壓補(bǔ)償值，一般將一條電線上的補(bǔ)償值控制在0.4kV左右，這種跟蹤補(bǔ)償方式的作用與替代補(bǔ)償、隨機(jī)補(bǔ)償相當(dāng)，但是它比其他兩種的使用效果更好，在低壓電網(wǎng)中也可以進(jìn)行替換。

跟蹤補(bǔ)償方式的實用性主要表現(xiàn)：它在電網(wǎng)中的運(yùn)行比較方便、靈活，并且維修工作很簡單，涉及的范圍小且維護(hù)工作比較集中，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，使用壽命也比較長。但跟蹤補(bǔ)償?shù)暮笃诰S護(hù)的方便要求前期投資就要一步到位，對補(bǔ)償?shù)呐渲靡蟊容^高，因此前期的投資會很高。另外，這種補(bǔ)償方式在進(jìn)行電網(wǎng)保護(hù)和控制裝置方面又比較復(fù)雜。

2.2 隨器補(bǔ)償方式

城市低電壓配電網(wǎng)中的隨器補(bǔ)償方式是指補(bǔ)償通過低壓保險把低電壓電容器安裝在配電變壓器上的使用過程，該方式是一種補(bǔ)償變壓器中空載無功的方式。由于配電變壓器處于空載或者輕載時，變壓器中的無功負(fù)荷主要靠空載勵磁無功實現(xiàn)電網(wǎng)補(bǔ)償，并且電網(wǎng)變壓器空載無功又是用電客戶端中無功負(fù)荷的一個重要組成部分，因此，如果使用的公用變壓器是輕負(fù)荷時，變壓器空載無功勵磁將會造成電網(wǎng)電流的損耗，從而導(dǎo)致電能損耗急劇上升。但是隨器補(bǔ)償方式也有它的優(yōu)點(diǎn)，這種補(bǔ)償方式的維修也是相對而言比較簡單的，維修工作也不復(fù)雜，對電網(wǎng)中出現(xiàn)的問題能及時維修解決，使配電變壓器的使用效率得到提高，從而降低無功補(bǔ)償?shù)碾娔軗p耗量?？偟膩碚f，隨器補(bǔ)償方式也具有很高的使用性和經(jīng)濟(jì)效益，是目前城市公用配電變壓器無功補(bǔ)償?shù)挠行Х绞街弧?/p>

2.3 隨機(jī)補(bǔ)償方式

城市低壓配電網(wǎng)變壓器中的隨機(jī)補(bǔ)償方式也是城市電網(wǎng)無功補(bǔ)償方式中一種比較有效的補(bǔ)償方法，隨機(jī)補(bǔ)償方式指將電動機(jī)與低壓電容器連接起來，然后將電動機(jī)進(jìn)行一定的保護(hù)投切，同時還要對電動機(jī)的控制裝置采用投切的無功補(bǔ)償方法。城市低壓配電網(wǎng)中的隨機(jī)補(bǔ)償方式的主要補(bǔ)償功能是補(bǔ)勵磁無功，這種補(bǔ)勵磁無功可以減少電動機(jī)在運(yùn)行中的無償功率的耗損，從而實現(xiàn)節(jié)約用電的效果。這種低壓配電網(wǎng)變壓器無功補(bǔ)償方法能很好地限制城市相關(guān)用電單位的無償功率的超負(fù)荷使用引起的電能損耗。另外，城市低壓配電網(wǎng)中的隨機(jī)補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償方法能根據(jù)用電單位的無償負(fù)荷使用情況，進(jìn)行自動的電網(wǎng)無功補(bǔ)償，當(dāng)用電單位電動機(jī)停止使用時，該補(bǔ)償方法又會自動停止無功補(bǔ)償。由此可見，城市低壓配電網(wǎng)中的隨機(jī)補(bǔ)償方式具有自動化、智能化的特點(diǎn)。不僅如此，隨機(jī)補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)的無功補(bǔ)償方式在維護(hù)和管理上也比較簡單容易，配置的使用也很靈活，是最安全的一種補(bǔ)償方式，很少出現(xiàn)用電安全事故，并且這種補(bǔ)償方式在使用時的成本也很低。至此，我們可以清楚地認(rèn)識到，在幾種低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方式中，隨機(jī)補(bǔ)償方式是最具可行性、合理性、安全性、實用性的一種無功補(bǔ)償辦法。所以在以后的研究中，我們也應(yīng)該加緊對隨機(jī)補(bǔ)償方式的探索和研究，應(yīng)該早日爭取這種無功補(bǔ)償設(shè)想投入實際生活中。

目前城市公用變壓器無功補(bǔ)償普遍采用集中式補(bǔ)償，這種補(bǔ)償產(chǎn)生效果只能在上一級的電網(wǎng)和設(shè)備上，對公用的低壓網(wǎng)損耗不起作用。針對這種情況，某供電局采用了一種分散式跟蹤無功補(bǔ)償，根據(jù)線損原理，公用配變的一般損耗在6%～15%之間，而在使用跟蹤補(bǔ)償后，每條電線上的補(bǔ)償值控制在0.4kV，低壓網(wǎng)功率因數(shù)由0.7提高到0.9，這時線損降低到39.5%，公用配變的損耗降低到2.4%～5.9%。由此可見，降損效果極為明顯，經(jīng)濟(jì)效益也很明顯。

我們可以發(fā)現(xiàn)這三種低壓無功補(bǔ)償方式都具有很大的實用效果，三種補(bǔ)償方式都能對相關(guān)用電單位的低壓配置起到限制負(fù)荷超標(biāo)的作用，減少電路中的電能流失和損耗，從而提高電網(wǎng)配電裝置的整體使用效果，并且通過對城市無功補(bǔ)償方法使用效果的提高，還能很好地提高相關(guān)單位電網(wǎng)功率的使用方法。

3 結(jié)語

隨著城市化的發(fā)展，城市安全用電的安全以及節(jié)約用電已經(jīng)成為社會關(guān)注的重點(diǎn)問題，尤其是城市低電壓無功補(bǔ)償。東莞虎門供電分局研究低電壓無功補(bǔ)償方法對緩解城市用電壓力有著重要的意義。東莞虎門供電分局在日常工作中采用分散式補(bǔ)償時，補(bǔ)償電容器可以使用單相或者三相，對電容器采用定時型單組控制方式，即只對一個電容器進(jìn)行投切控制。將補(bǔ)償點(diǎn)出來的負(fù)荷電流值控制在50%左右，然后根據(jù)用戶不同使用需求，在不同時段調(diào)整投入時段。如商業(yè)用電是10∶00～22∶00，住宅一般是11∶00～14∶00、18∶00～22∶00，而一般單位則在8∶00～12∶00、14∶30～16∶00?？傊?，東莞虎門供電分局工作人員要根據(jù)實際情況使用不同的補(bǔ)償方式，在不同時段進(jìn)行調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓旭光.淺談變壓器低壓側(cè)無功補(bǔ)償容量的選擇分析[J].科技與企業(yè)，2012，（5）：125.

[2] 李綱.城市公用變壓器無功補(bǔ)償應(yīng)用[J].硅谷，2011，（21）：153.

[3] 李明圖，張錦，金巨清，等.低壓無功補(bǔ)償箱的合理應(yīng)用[J].農(nóng)村電工，2012，（11）：44.

[4] 林立群.分析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用的價值[J].中國科技信息，2013，（8）：114.

[5] 王接宋.主變壓器高低壓側(cè)電流不平衡故障分析[J].福建工程學(xué)院學(xué)報，2012，10（4）：365-368.

作者簡介：王秩宜（1975—），男，廣東東莞人，廣東電網(wǎng)公司東莞虎門供電分局電力工程技術(shù)工程師，研究方向：供電局計劃建設(shè)部門的配網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計及配網(wǎng)工程建設(shè)、施工管理等。