加強無功補償管理提高電壓質量 降低線損

【摘 要】佳木斯市位于中國東北邊陲，地處黑龍江、烏蘇里江和松花江匯流的三江平原腹地。全市總面積 3.27萬平方公里，總人口234萬，是黑龍江省東部地區的經濟、文化中心和重要的交通樞紐。

近年來，隨著社會的發展，工農業電量的猛增，人民生活水平的不斷提高，社會用電量迅速增長，所以電網容量不斷增加，因此對電網無功要求也與日俱增。2010年全市用電量為29億KWH。從2007年、2008、2009年，連續三年來購電量、售電量、銷售收入呈兩位數增長，線損率連續每年降0.6個百分點以上，每年為局節約電量870萬KWH，為局創造經濟效益400余萬元。這些驕人的數據是以企業文化、以人為本、狠抓管理的結果，也是構建和諧企業的結晶。

【關鍵詞】無功就地平衡的原則；無功補償設備；電網無功補償三種方式；補償容量的確定及配置；電壓質量偏低

無功功率補償是企業節約電能的重要課題，我局非常重視這項工作，并采取了相應的技術措施，安裝了無功補償裝置，以降低線損。通過三年來無功補償的運行情況來看，效果比較明顯。我局的具體做法如下：

1 堅持“無功就地平衡的原則”

1.1 電網無功補償總的原則為：“全面規劃，合理布局，分散補償，就地平衡”。在制定無功補償方案時，要全面分析無功電力需求量及無功缺額，確定最優補償容量與最低補償方式。

1.2 電網無功平衡的條件：Qmax = Qzd（電網無功平衡是網內所有無功電源所供出的無功功率應與網內所有傳輸設備和網內所有的無功負荷所需的無功功率相平衡，這是一個比有功平衡更復雜的問題）

Qmax =∑QF +∑QS +∑QB +∑QC +∑QT

式中Qmax----電網無功電源總容量；

∑QF----網內所有發電廠可調出力；

∑QS----電力系統注入的無功功率；

∑QB----網內現有的無功補償容量；

∑QC----網內110KV線路注入的無功功率；

∑QT----網內所有調相機功率。

而 Qzd = ∑QN +∑QM +∑QL

式中Qzd ----網內無功負荷；

∑QN----網內各變電所二次側所帶的無功負荷；

∑QM----網內各主、配變無功功率損失；

∑QL----網內配電線路無功功率損失。

當規劃區內的無功功率不能平衡時，其新增加的補償容量為

QA= Qzd-（∑QF +∑QS +∑QB +∑QC +∑QT）

2 無功補償設備

在配電網中無功補償設備通常有下列幾種：

2.1 同步電動機。

同步電動機功率因數可以超前運行，在工、農業的生產中，凡是不要求調速的生產機械，如水泵、鼓風機等，在經濟條件允許的情況下，應盡量選用同步電動機托動。

2.2 異步電動機同步化。

異步電動機同步化是指線繞式異步電動機，在啟動至額定轉速后，將轉子用直流勵磁，使其作為同步電動機使用，在這種運行方式下，異步電動機如同電容器一樣，從電網吸收無功功率。

2.3 電力電容器

在配電網中電力電容器是應用最為廣泛的無功補償設備，其原因是電力電容器是靜止的無功補償設備，因此其安裝、運行、維護都比上述設備簡單。

2.4 晶閘管動態補償器。

晶閘管動態補償器是近年來才發展起來的無功補償裝置，它以晶閘管為主要工作部件，由于其具有開關速度快、能連續調節無功功率等優點，在配電網中，尤其是在低壓配電網中應用的比較廣泛。

3 電網無功補償三種方式：集中補償、分散補償和隨機補償。

根據國家《電力系統電壓和無功電力技術導則》規定，無功補償與電壓調節應以下列原則進行。

集中補償與分散補償相結合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結合，以低壓補償為主；調壓與降損相結合，以降損為主。

4 補償容量的確定及配置

4.1 變電所

4.1.1 變電所采取自動集中補償的方式

即將電容器集中裝在變電所10KV母線側。其優點是：可以減少主變壓器輸電線路的無功負荷，彌補10KV及以下線路分散安裝電容器容量的不足，可以通過電容器組的投切進行調整，同時便于維護。缺點是：降低線損的效果不如分散補償好。

4.1.2 補償容量的確定

一般按主變壓器容量的20%--30%確定。將集中補償的電容器分為2組或3組，在負荷高峰時，全部投入運行，在負荷低谷時，切除一部分或全部切除。

4.1.3 各變電所無功補償現狀

佳木斯電業局轄區內所有變電所（不論110KV變電所還是35KV變電所），全部投入了無功補償設備。但有個別變電所補償容量不夠，如：方正縣方南110KV變電所，無功補償是按20000KVA設計的，后來增容換成40000KVA的主變，所以無功補償已經不夠，需要繼續安裝無功補償設備。尤其到了抽水用電高峰季節，情況比較明顯，線損成倍增加。

4.2 配電線路

4.2.1 配電線路采取無功自動分散補償的方式

即在10KV配電線路上安裝自動分散電容器組。配電網是電力網的重要組成部分，其線損占電力網的比重很大。其優點是：可以補償配電網及變壓器的無功損耗，顯著降低農網線損，提高電壓水平。其缺點是：分散安裝維護不便，輕負荷時電壓過高，及時投切不方便。

4.2.2 配電線路上電容器的確定

應按最大限度地降低無功損耗的原則來考慮，要根據無功負荷情況，采取分散補償的方式進行補償。

（1）當線路上只裝一組電容器時，安裝點宜選定在距10KV線路首端2/3處，補償總容量為Qc kvar。

（2）當線路上裝置兩組電容器時，第一組安裝點宜定在距線路始端2/5，第二組為4/5處，各組補償容量為線路分散補償總容量的一半。

（3）當線路上安裝三組電容器時，第一組安裝點宜定在距線路始端2/7，第二組為4/7處，第二組為6/7處，各組補償容量為線路分散補償總容量的1/3。

應當說明，分散補償的組數（或點數）多時的補償效果比補償組數（或點數）少時的補償效果要好。但是，維護欠方便，且增加了線路的故障點。因此，10KV線路分散補償點的多少及其補償電容器安裝地點是否合理，要酌情綜合考慮。

4.2.3 我局目前的現狀

在佳東線、佳西線、佳南線、達沙線、達依線，分別安裝了無功自動補償裝置，取得了明顯的效果。功率因數分別從0.8提高到0.90以上。提高了電壓質量，降低了線損。

4.3 臺區補償，采取隨機補償方式

就是分別把電容器直接并聯在用電設備（如電動機）旁，或是將電容器分組裝設在配電380V母線上。實踐證明，變壓器的損耗要占總損耗的80%以上，所以要加強臺區的無功補償。

5 電壓質量偏低，嚴重影響線損

我局的情況是：以往每年到了6、7、8月份，線損偏高，主要原因是：方正縣、通河縣、依蘭縣、湯原縣還有農場境內稻田灌溉比較多，水田占全縣耕地面積的70%以上，因此，到了這幾個月份，單相電壓190V、200V，三相電壓330V、340V。近兩年來，在降損方面取得了明顯的效果。

線路和變壓器中的可變損耗與運行電壓高低的平方成反比。

6 安裝無功補償的主要作用

6.1 補償無功功率，提高功率因數。

6.2 提高設備出力。

6.3 降低功率損耗和電能損失。

6.4 提高電壓質量。

7 效益分析：

一年用電高峰按4個月計算，每個月少損200萬KWH，一年就能節省資金400多萬元，效益是可觀的，各單位投入成本1-2年就能收回本錢（這是非常保守的數字）。

總之，佳木斯電業局經過近幾年來的無功補償安裝，實踐證明，無論在變電所、10KV線路上、還是0.4KV臺區上，都取得了明顯的效果。提高了電壓質量、提高了功率因數、降低了電能損失。我們在今后的工作中，要以安全生產為基礎，以經濟效益為中心，千方百計挖掘企業內部潛力，降低成本，增收節支，努力實現安全生產、銷售收入全面豐收。