35千伏以下配電線路無功補(bǔ)償技術(shù)分析

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電器逐漸走入到尋常百姓家中。為了提高配電網(wǎng)中配電線路的功率效率，文章以35千伏以下配電線路的無功補(bǔ)償改善配電網(wǎng)損耗情況為例，闡述要達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益就必須使有功損耗處于最小，并就35千伏以下配電線路無功補(bǔ)償技術(shù)的使用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：配電線路；無功補(bǔ)償；配電網(wǎng)；無功負(fù)荷

中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）31-0112-02

配電線路無功補(bǔ)償是近幾年才開始使用的技術(shù)，由于現(xiàn)代人的生活水平不斷的提高，因此對(duì)生活的品質(zhì)就更加的注重。從原來一切需要人親力親為，轉(zhuǎn)變?yōu)榛旧隙寄軌蚴褂脵C(jī)器進(jìn)行代替。原來就只有電燈、電視機(jī)等家用電器，隨著家用電器的不斷增多，導(dǎo)致用電量也在不斷增加，伴隨而來的是無功消耗大大增加。在部分家電一起使用的情況下，讓配電網(wǎng)的無功負(fù)荷增加，如果只是依靠原有的變電站母線集中補(bǔ)償完全是不能滿足配電網(wǎng)的減損節(jié)能的，在這個(gè)前提下，人們就將目光轉(zhuǎn)向了配電線路無功補(bǔ)償。

1 配電線路無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t

在配電線路無功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候需要遵循一定的原則，目前的無功補(bǔ)償是按照這樣的原則進(jìn)行的：

（1）從根源上，減少無功功率在線路上流動(dòng)造成的有功損耗，無功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候就從接地進(jìn)行；（2）對(duì)于配變勵(lì)磁無功損耗最好的補(bǔ)償方式就是固定式補(bǔ)償，但這個(gè)補(bǔ)償方式中選擇補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)就要根據(jù)它的實(shí)際情況來進(jìn)行，在配變勵(lì)磁無功損耗的補(bǔ)償中最好是選擇兩個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)；（3）針對(duì)感性負(fù)荷用戶，就應(yīng)該在用戶處進(jìn)行相應(yīng)的無功補(bǔ)償，這個(gè)方式非常適宜，只要不出現(xiàn)過度補(bǔ)償?shù)那闆r，那么長期進(jìn)行就能夠發(fā)現(xiàn)這個(gè)方式是最為經(jīng)濟(jì)的。

2 無功補(bǔ)償技術(shù)的目標(biāo)與要求

2.1 無功補(bǔ)償技術(shù)的目標(biāo)

現(xiàn)在我國家用的都是采用的220伏，它的配電線路的電網(wǎng)輸出是屬于35千伏以下，因此針對(duì)于配電線路的補(bǔ)償技術(shù)就是為了提高35千伏以下的配電線路供電的安全性與穩(wěn)定性，使整個(gè)電力系統(tǒng)能夠達(dá)到一個(gè)平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。下面就從35千伏以下的配電線路上安裝無功補(bǔ)償裝置，利用無功補(bǔ)償技術(shù)讓配電網(wǎng)的電能和輸入到客戶電壓質(zhì)量有一個(gè)明顯的改善進(jìn)行分析。

2.2 無功補(bǔ)償技術(shù)要求

從國家對(duì)于電力行業(yè)的相關(guān)規(guī)定中發(fā)現(xiàn)，針對(duì)于35千伏以下的配電線路網(wǎng)的功率和線損都有一定數(shù)值要求，一流的電力企業(yè)35千伏以下的功率因數(shù)一定要達(dá)到0.9，提供的功率是理想功率的90%，線的損耗不得大于5%，還有相關(guān)的電壓質(zhì)量要求和無功補(bǔ)償要求。在35kV以下的無功補(bǔ)償技術(shù)的線路中必須引入電容器這樣一個(gè)電器元件，電容器自身是采取自動(dòng)或者是固定的形式進(jìn)行無功補(bǔ)償。一般來說可以采用的無功補(bǔ)償?shù)姆绞讲煌夂跞N，那就是固定補(bǔ)償、自動(dòng)補(bǔ)償或者是兩者結(jié)合起來的補(bǔ)償方式。其中固定補(bǔ)償是直接可在供電線路中投入固定的電容器組，在計(jì)算的時(shí)候一般是按照線路低負(fù)荷運(yùn)行而計(jì)算的，而自動(dòng)補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方式就是相反情況，只有兩者結(jié)合的方式才是最為理想的。

要想無功補(bǔ)償做到一個(gè)完整的補(bǔ)償，那么就會(huì)用到多種補(bǔ)償方式，如果只是利用一種補(bǔ)償肯定是不能達(dá)到一個(gè)完整補(bǔ)償?shù)男Ч?。針?duì)于現(xiàn)在的35千伏以下的配電網(wǎng)系統(tǒng)，要做到完整的補(bǔ)償就要將變電站集中補(bǔ)償、35千伏以下線路補(bǔ)償、用戶端低壓補(bǔ)償和一個(gè)隨機(jī)補(bǔ)償使用到位，才會(huì)達(dá)到完整的補(bǔ)償效果。

無功補(bǔ)償要滿足平衡原則，這里的平衡是指接地平衡，因?yàn)閺霓r(nóng)網(wǎng)配電線路配比的實(shí)際情況中發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，它的模式比較多樣化，根本不可能用一個(gè)統(tǒng)一的模式將其整合，只能夠通過幾個(gè)方法的結(jié)合使用來進(jìn)行，用分散、集中、固定、自動(dòng)等方式進(jìn)行有效的結(jié)合使用。現(xiàn)在一般的補(bǔ)償就是按照三個(gè)步驟進(jìn)行：（1）通過安裝固定的補(bǔ)償電容器組，這樣就能保證無功補(bǔ)償達(dá)到就地平衡，這里的補(bǔ)償電容器組的大小一般是根據(jù)主變壓器容量的百分比進(jìn)行；（2）通過線路中的負(fù)荷中心或者是在最低運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，按照最低的負(fù)荷運(yùn)行量所需的無功需求量安裝固定的補(bǔ)償電容器組；（3）在線路負(fù)荷中心上安裝自動(dòng)補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M。通過以上三個(gè)步驟能夠達(dá)到一個(gè)最后的就地平衡原則。配電線路的無功補(bǔ)償原則就是在線路的電桿上安裝一些電容器，用這些電容器進(jìn)行一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的補(bǔ)償或者是多點(diǎn)的電容器補(bǔ)償，這樣做的好處就是可以減少電線上的有效功率損耗，可以直接提高利用的效率和電壓的效果。在安裝電容器進(jìn)行一個(gè)補(bǔ)償時(shí)，也有相應(yīng)的適合補(bǔ)償點(diǎn)位置。一般情況下單點(diǎn)補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇在離線路的首端位置2/3處，補(bǔ)償?shù)娜萘烤褪窍鄬?duì)應(yīng)的無功負(fù)荷的2/3，針對(duì)于兩點(diǎn)就有不同選擇了，這兩個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)的位置分別是線路距首端的2/5和4/5處，針對(duì)于過于長的線路，負(fù)荷相對(duì)而言又比較大的話，就要進(jìn)行多種補(bǔ)償方式的結(jié)合使用，在線路上的補(bǔ)償點(diǎn)分布就要更加密集，一般是通過三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行分散的補(bǔ)償，第一組電容器組的補(bǔ)償位置就在其線路的2/7處，這一處設(shè)定為固定補(bǔ)償，第二組電容器組的補(bǔ)償位置就應(yīng)該在其線路的4/7處，這一處為自動(dòng)補(bǔ)償，在這一處是屬于一個(gè)負(fù)荷比較集中的地段，第三組的電容器組應(yīng)設(shè)立在6/7處，這個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)也是一個(gè)固定的補(bǔ)償。針對(duì)于線路長的電網(wǎng)配電線路的無功補(bǔ)償來說，多點(diǎn)補(bǔ)償是采用的分支線分段補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行，對(duì)于分支較大或者線路較長的負(fù)載自然功率因數(shù)低的線路進(jìn)行一個(gè)補(bǔ)償。農(nóng)村的房屋分布相對(duì)于城市來說比較分散，根據(jù)實(shí)際的情況，農(nóng)網(wǎng)線路的補(bǔ)償點(diǎn)就應(yīng)該適宜的控制，并不是越多越好，而是要進(jìn)行一個(gè)合理的應(yīng)用，對(duì)于農(nóng)村來說可以采用熔斷器來作為過電流和電壓的保護(hù)，既簡單又實(shí)用。

在配電線路的無功補(bǔ)償中，針對(duì)于不同的配電線路的補(bǔ)償，它的補(bǔ)償容量是不同的，因此要確定某一條配電線路的補(bǔ)償容量還要根據(jù)一系列的計(jì)算來確定，一般都是用線路平均無功負(fù)荷和最小的無功負(fù)荷來計(jì)算。在線路的最小無功負(fù)荷小于平均無功負(fù)荷的2/3時(shí)，這個(gè)時(shí)候可以選擇安裝固定的補(bǔ)償裝置，無功補(bǔ)償?shù)娜萘渴前凑兆钚o功負(fù)荷來確定。

3 無功補(bǔ)償?shù)姆绞?/p>

無功補(bǔ)償也是通過不同的方式進(jìn)行不同的補(bǔ)償。無功補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)是獨(dú)立進(jìn)行，補(bǔ)償點(diǎn)的選擇就能夠直接決定到最后的補(bǔ)償效果，特別是在線路較長的集中補(bǔ)償中更是體現(xiàn)得特別明顯，在農(nóng)電網(wǎng)線路的補(bǔ)償中就能夠說明這一個(gè)問題。在針對(duì)于距離特別長或者本身線路所帶的負(fù)荷又非常特殊的情況下，為了要保證補(bǔ)償?shù)男Ч?，一般情況下就會(huì)在同一條線路上安裝多臺(tái)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，這個(gè)時(shí)候安裝的點(diǎn)就會(huì)和負(fù)載的分布情況有直接聯(lián)系。在低壓配電網(wǎng)中，負(fù)荷的分布一般都是沿著線路均勻的分布，為了達(dá)到補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的減損效果最大化，所以在確定補(bǔ)償容量和位置時(shí)就分為三種不同的補(bǔ)償方式：（1）單點(diǎn)補(bǔ)償；（2）兩點(diǎn)補(bǔ)償；（3）多點(diǎn)補(bǔ)償。

4 補(bǔ)償后的效益

在現(xiàn)在的補(bǔ)償中，由于設(shè)備的數(shù)量多，而且容量的大小不統(tǒng)一，這樣在接入電網(wǎng)后，導(dǎo)致最后的平均功率因數(shù)相對(duì)而言較低，消耗的無功功率占有功功率的比例就非常大，如果能夠?qū)⒐β室驍?shù)提高到0.9以上，那么無功消耗占有功消耗的比例就會(huì)下降一半或者一半以上，無功的輸入減少以后，那么用電企業(yè)的效益就會(huì)相對(duì)地增加。從下面的三點(diǎn)就能夠得到減少無功輸入后帶來的好處：

4.1 減少了企業(yè)的電費(fèi)支出

提高功率因數(shù)對(duì)于企業(yè)的效益是非常明顯的，原來的電價(jià)制度中，企業(yè)用電功率因數(shù)如果低于規(guī)定值，那么就會(huì)增加電費(fèi)的支出，現(xiàn)在高于規(guī)定數(shù)值的話，電費(fèi)的支處就會(huì)直接減少。從中可以看出，功率因數(shù)對(duì)于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本有非常重要的影響。

4.2 提高了設(shè)備的利用率

同樣的設(shè)備在同樣的有功下，由于功率因數(shù)的提高，無功功率就減少，這樣變相地提高了有功功率，使系統(tǒng)不會(huì)過載運(yùn)行，從而發(fā)揮了設(shè)備原有的潛力。

4.3 降低了系統(tǒng)的消耗

在補(bǔ)償前后線路傳送的有功功率不變，但是功率因數(shù)的改變，就可以間接地減少線損，線損的減少就能夠降低系統(tǒng)的消耗。

5 結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)35千伏以下的配電線路無功補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償原則、補(bǔ)償技術(shù)、補(bǔ)償方式等幾個(gè)方面進(jìn)行了一個(gè)簡要的分析。在現(xiàn)在的配電線路中，尤其是農(nóng)業(yè)配電網(wǎng)中相對(duì)而言無功消耗很大，做好無功補(bǔ)償工作能夠讓供電的質(zhì)量有所保障，利用的效率能夠達(dá)到最大化，有利于減少損耗、運(yùn)行費(fèi)用等，直接提高了經(jīng)濟(jì)效益，也提高了人們的生活質(zhì)量。

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作者簡介：周俊言（1974-），女，重慶人，國網(wǎng)重慶江津區(qū)供電有限責(zé)任公司電氣工程師，研究方向：配電技術(shù)。