農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路的無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們生活質(zhì)量的不斷提高，農(nóng)村配網(wǎng)已經(jīng)逐漸完善，能夠有效提高農(nóng)村地區(qū)供電的穩(wěn)定性。但是，0.4kV電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中依然存在很多問題，諸如無(wú)功補(bǔ)償問題。本文將對(duì)農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路的無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)作出簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路；無(wú)功補(bǔ)償；配置技術(shù)

近年來(lái)由于分布式電源、智能用電等用電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，配電網(wǎng)負(fù)荷增加，對(duì)供電可靠性以及供電量提出了新的要求，也給配網(wǎng)線路的無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)提高了標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的位置。合理地選擇補(bǔ)償裝置，能夠最大限度地減少電網(wǎng)的損耗，提高電網(wǎng)質(zhì)量與供電效率。

1 配網(wǎng)線路的無(wú)功補(bǔ)償配置原則

配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器等各種設(shè)施組合而成的綜合、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。這些電器設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中將不可避免地消耗一定量的無(wú)功功率。降低無(wú)功功率的損耗，即無(wú)功補(bǔ)償，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，對(duì)提高供電效率，改善供電環(huán)境具有重要意義。在補(bǔ)償配置中要注意以下原則：

1.1 局部與整體相平衡

配電網(wǎng)是由各種不同的電壓等級(jí)構(gòu)成的體系，無(wú)功補(bǔ)償不是一項(xiàng)獨(dú)立的工作，而需要與整個(gè)配電系統(tǒng)相適應(yīng)、相平衡。只有在分站與子系統(tǒng)與配電網(wǎng)總體平衡的情況下，無(wú)功補(bǔ)償有意義。

1.2 集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償平衡

配網(wǎng)中電器設(shè)備多樣，存在較多分散的負(fù)荷，比如線路、變壓器等，對(duì)這些分散設(shè)施的負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償配置就是分散補(bǔ)償。在變電站存在很多大容量的電容器組，對(duì)這部分的負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償配置就是集中補(bǔ)償。在平衡兩者關(guān)系時(shí)，要重點(diǎn)進(jìn)行分散補(bǔ)償，將集中補(bǔ)償作為輔助措施。這種策略能夠能夠有效減少線路長(zhǎng)距離運(yùn)輸造成的損耗。

1.3 調(diào)節(jié)電壓與降低損耗合理結(jié)合

配電網(wǎng)在供電以及運(yùn)行過(guò)程中存在很多復(fù)雜的情況，例如負(fù)荷分散、運(yùn)輸線路長(zhǎng)、功率低等，這些情況造成極大的電量損失、負(fù)荷率低等情況，將調(diào)節(jié)電壓與降低損耗合理結(jié)合能夠達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖罱K目的，提高電能的利用效率。

1.4 用戶與供電方無(wú)功補(bǔ)償相結(jié)合

在配網(wǎng)運(yùn)行中，變壓器消耗了一半以上的無(wú)功功率，其余部分主要由用戶的用電設(shè)備消耗，因此僅僅從供電企業(yè)著手進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。將用戶無(wú)功補(bǔ)償與供電企業(yè)相互配合，對(duì)改善配電網(wǎng)滿負(fù)荷時(shí)欠補(bǔ)償、低負(fù)荷時(shí)過(guò)補(bǔ)償具有積極意義。

1.5 選擇規(guī)模與類型合適的無(wú)功補(bǔ)償裝置

變電站應(yīng)結(jié)合整個(gè)配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)目標(biāo)，合理配置無(wú)功補(bǔ)償裝置。無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)盡量避免引起系統(tǒng)諧波明顯放大。

2 農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路負(fù)荷種類

2.1 集中型

這類型的負(fù)荷是指在一定的時(shí)間段內(nèi)，較多負(fù)荷同步接入電網(wǎng)，這種情況將會(huì)影響配電網(wǎng)的整體輸電電壓，在長(zhǎng)距離輸送電能的線路終端將會(huì)出現(xiàn)較大幅度的電壓落差。這種現(xiàn)象一般會(huì)出現(xiàn)在以下時(shí)間段：晚間電視機(jī)大量同時(shí)運(yùn)行、烹飪時(shí)段、照明時(shí)段。

2.2 穩(wěn)定型

穩(wěn)定型負(fù)荷是指長(zhǎng)期穩(wěn)定地接入配電網(wǎng)中的負(fù)荷。例如電冰箱等需要長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的家用電器。這類負(fù)荷一般不會(huì)隨著時(shí)間的變化而變大或者變小，大部分情況下只會(huì)因?yàn)殡妷旱淖兓艿接绊?。?dāng)配網(wǎng)中電壓下降時(shí)，穩(wěn)定型負(fù)荷吸收的無(wú)功功率就會(huì)下降，一旦電壓下降比較急劇或者落差較大時(shí)，電器自帶的電壓保護(hù)裝置就會(huì)自動(dòng)斷開電器與電網(wǎng)之間的連接以保護(hù)電器不被損壞。

2.3 季節(jié)型負(fù)荷

這類負(fù)荷會(huì)根據(jù)季節(jié)的變化而變化，因?yàn)橐恍┯秒娖髦挥性谔囟ǖ募竟?jié)才會(huì)與電網(wǎng)產(chǎn)生連接。例如空調(diào)與電暖氣這類家用電器，季節(jié)型負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的輸送能力要求很高，功率大且接入電網(wǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)這類型電器接入時(shí)會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，還會(huì)造成輸電線路終端較大的電壓差。但是，現(xiàn)代人類越來(lái)越注重生活質(zhì)量，這種電器的使用只會(huì)有增無(wú)減，給無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)提出了新的要求。

2.4 小加工制造型負(fù)荷

這類負(fù)荷對(duì)輸電功率的影響較小，對(duì)電壓的影響相較于其他類型的負(fù)荷也小。但是，小加工制造型負(fù)荷隨著加工產(chǎn)品的時(shí)間變化而產(chǎn)生變化。當(dāng)大量的加工制造型負(fù)荷與配電網(wǎng)連接時(shí)，就會(huì)消耗大量的無(wú)功及有功功率，造成電壓變化。

3 農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路的無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)

3.1 定時(shí)無(wú)功補(bǔ)償裝置

該補(bǔ)償裝置適用于電力負(fù)荷比較集中的時(shí)間段，例如家用電器同時(shí)使用的階段。當(dāng)這些負(fù)荷比較集中時(shí)用電設(shè)備與配網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生連接，這些裝置就會(huì)自動(dòng)啟用。用電壓落差較大的情況，一般會(huì)分時(shí)段進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。用電負(fù)荷高峰時(shí)，配電網(wǎng)在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)根據(jù)就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，這種方式成本低，裝置維護(hù)簡(jiǎn)單，因此應(yīng)用比較廣泛。但是，定時(shí)無(wú)功補(bǔ)償裝置運(yùn)行時(shí)段固定，缺乏靈活性，而且以以往的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行分配與設(shè)定，缺乏確定性。例如在用電負(fù)荷變化小時(shí)使用該裝置，可能會(huì)導(dǎo)致線路電壓過(guò)高，造成過(guò)補(bǔ)償。

3.2 配網(wǎng)線路電壓實(shí)時(shí)變化的無(wú)功補(bǔ)償裝置

當(dāng)配電網(wǎng)的線路電壓實(shí)時(shí)變化時(shí)，該裝置將自動(dòng)對(duì)電壓變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果自動(dòng)投運(yùn)對(duì)應(yīng)的電容器。當(dāng)電壓下降明顯接近極限值時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償裝置會(huì)依照順序要去自動(dòng)進(jìn)行全補(bǔ)償。反之，當(dāng)電壓急劇上升接近極限時(shí)，該裝置會(huì)自動(dòng)切斷裝置。這種裝置以實(shí)時(shí)運(yùn)行的電壓作為投運(yùn)與切斷的依據(jù)，工作效率較高，且具有確定性與針對(duì)性，還具有安裝與后期維護(hù)方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路的無(wú)功補(bǔ)償配置技術(shù)是電力配網(wǎng)工作的重要部分，選擇合理規(guī)模、類型適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償裝置，適配先進(jìn)的配置技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?，提高電網(wǎng)質(zhì)量，減少能量耗散，保證輸電效率。雖然我國(guó)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但是由于我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)年代久遠(yuǎn)，依然存在很多問題，行業(yè)人員要再接再厲，積極開展相關(guān)工作，保證農(nóng)村居民正常用電。

參考文獻(xiàn)

[1]張之昊，武建文，李平，等.應(yīng)用于農(nóng)村配電網(wǎng)的測(cè)量點(diǎn)與補(bǔ)償點(diǎn)分離式無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備及其優(yōu)化配置[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，30（3）：205-213.

[2]郭娜.農(nóng)村0.4kV配網(wǎng)線路無(wú)功補(bǔ)償配置方法研究[J].通訊世界，2015，（10）：113.

[3]田奇.110kV電纜和架空線路用戶無(wú)功補(bǔ)償配置的方法研究和分析[J].工業(yè)，2016，（11）：197.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)廈門供電公司）