農村電網優化無功配置技術淺析

常 青 高 丹 劉東陽

(南召縣電業局，河南 南陽 474650）

農村電網構架比較單薄，配變線路架設復雜、輸送距離長，通過有針對性的優化無功配置，提高功率因數，可以有效改善電壓質量，降低電網損耗，對于保證供電質量、提高供電經濟效益、提高電網的輸送能力和設備利用率具有重要的作用和意義。

1 無功損耗在農網系統中的主要不利影響

農村電網系統無功主要是變壓器和線路產生的。當農網系統中無功電源輸出的無功功率不能就地平衡時，就會影響電壓質量，增加線路損耗。某座35KV 變電站的一條10KV 線路，經常性負荷約600 千瓦，線路末端有一小水電站，額定功率為200 千瓦，額定功率因數為0.8，發出200 千瓦的有功功率直接輸送到這條10KV 配電線路上，這樣變電站就只供出400 千瓦就可滿足負荷的需求了，而小水電的功率因數在0.8 時，無功輸出150千瓦即可就地平衡，10kv 線損明顯減小。但是當小水電的功率因數因管理不善降到0.5 時，有功功率輸出就降為125 千瓦，無功功率則升高為216.5 千乏，造成有功少輸出75 千瓦，無功多輸出66.5 千瓦，與功率因數0.8 相比，系統需再多送出有功，而無功多余部分向系統倒送，每天約倒送變電站無功電量1 600 千瓦時，使10KV 配電線路線損上升約2%。

2 無功補償裝置的配置現狀及運用中存在的問題

按照通常的做法，無功補償主要在配電線路和變電站按照不同方式進行實施：一是在10kV 配電線路上采取分散性就地補償原則。在供電線路末端和大型動力用戶裝設分散補償裝置，結合用戶端的低壓補償，可以使線損大大降低，同時有提升末端電壓的作用，這樣，高、低壓無功補償可以就地平衡無功。二是在變電站實行一般采用集中補償原則。主要是應補償主變本體對無功的需求，并結合考慮供電區內的無功潮流及配電線路和用戶的無功補償水平來確定無功補償容量。

在實際運用中，由于農網配變線路自身的就地分散補償，加上線路負荷的季節性和無功負荷的晝夜大幅度變化，往往使無功功率隨之變化，容易出現過補償的問題。新型變壓器用電負荷最大時往往僅達到主變容量的50%－70%，如果仍按主變容量的10%-15%來配置無功補償裝置，容易出現電容器投入后過補償，切除后又欠補償，造成補償裝置長期閑置。另外，在農村電網中的各配電線路的負荷分布不均勻，有時某一條線路的負荷占了整個變電站負荷的50%-60%，這樣全站的無功負荷也都反映在這條線路上，應適當減小集中補償容量。如某35KV 電站主變容量5 000 千伏安，無功補償電容的容量配備750 千瓦，運行時會經常性地過補償，只能停用，造成電容器長期閑置。

因此，在具體的無功補償過程中，變電站的電容器容量的優化選擇是一個十分重要的問題。特別是農村電網無功補償裝置的選擇應按照分散就地補償為主，變電集中補償為輔的方式，對于農村動力客戶單臺設備容量都較小，生產情況隨著經濟形勢經常變化，可以考慮采用小容量的電容器合理進行分組配置，以避免過補償。變電站也應根據其負荷性質采用適當的無功補償方式和容量，使功率因數保持在0.95，在負荷低谷時，不向電網反送無功，負荷高峰時僅用電網少量無功。

3 電站無功補償裝置可根據實際情況優化的幾點建議

3.1 對于城鄉郊區新建35KV 電站配備無功補償裝置的容量最大應不超過主變容量的百分之十為宜。電容器的容量主要是補償主變本體對無功的需求，因此容量選擇應遵循在輕負荷時防止無功倒送和取得最大節能效果的原則。

3.2 對于建站初期負荷較小，以后負荷逐漸增大的情況，裝設無載可調容電容器組。其基本原理為將電容器分成二組，通過開關或隔離開關選擇投切組合，可以實現三檔容量可變。隨著負荷的變化，可以人工斷電后改變投切組合滿足某一時間段的無功平衡。例如35KV 變電站，配置9 只100 千瓦的電容器，組合成3 個300 千瓦的電容器組，利用隔離開關進行投切，這樣就能夠滿足不同負荷情況下無功功率的平衡。

3.3 對于負荷頻繁變化的場合，宜裝可快速跟蹤的瞬態無功補償裝置。高壓瞬態無功補償裝置（也稱SVC）一般都是固定補償最大容量的電容器，同時并聯一組容量可調的電抗器，通過快速調整電抗器的輸出無功，從而達到無功瞬態平衡的目的。這種補償裝置可以滿足短時間投切的需求，但是成本價格較高，只適用于220KV 及以上的變電站。