農村配電變壓器隨器補償電容器配置的解決方法

李江峰 顏炳達

（1.河南省澠池縣供電公司，河南 澠池 472400；2.河南輝縣電業局，河南 輝縣 453600）

農村配電變壓器隨器補償電容器配置的解決方法

李江峰1顏炳達2

（1.河南省澠池縣供電公司，河南 澠池 472400；2.河南輝縣電業局，河南 輝縣 453600）

農村用電負荷具有其獨特的新特點，本文提出了農村配電變壓器無功補償的三個目的，即補償變壓器本身的無功、用戶無功和解決三相不平衡，以此引出新的電容器配置方法。

配電變壓器；電容器；配置

1 背景

各級網絡和輸配電設備都要消耗一定數量的無功，而且配電網所占比重最大。無功補償設備的配置，應按“分級補償就地平衡”的原則進行規劃設計，合理布局，并滿足“總體平衡與局部平衡相結合；供電部門補償與用戶補償相結合；集中補償與分散補償相結合，以分散為主；降損與調壓相結合，以降損為主”的要求。因此，無功補償問題越來越引起人們的重視。在經過近幾年大規模的農網建設和改造，農村電網的健康水平有了明顯提高的同時，也安裝了大量的無功補償。這些大都采用自動投切，但往往由于電容器配置不合理，常常出現投切振蕩負荷較小時，一投即過，一過又切，循環往復以及變壓器空載和輕載時無法補償等情況。這樣提高功率因數就達不到預期的目的。

2 農村負荷特點

2.1 配網無功的構成

表 1 10 kV電網無功組成

由上表可以很清楚地看到配網無功是由用戶無功和配電無功兩部分組成，但在具體實踐中卻常常混淆。其實我們現有補償技術的目的多是圍繞用戶無功展開的。

2.2 變壓器運行時自身所需的無功功率

變壓器空載運行所需的無功功率：

Q0＝I0%Se/100

變壓器滿載運行所需的無功功率：

Qe=Q0+Ud%Se/100

式中：Ud%為短路電壓百分比值，I0%為空載電流百分比值，Se為變壓器額定容量，S為變壓器實際運行容量。

根據以上的方程式即可計算出變壓器所需的無功功率。

2.3 負載所需的無功功率

考慮負載側所有的無功功率作集中補償。其計算方法如下：

Qc=P(tgQ1-tgQ2)

Qc：補償電容器容量（KVAR）；

P：負載的有功功率；

Q1：改善前功率因數角；

Q2：改善后功率因數角

2.4 100千伏安變壓器高壓側與低壓側功率因數的區別S9-100變壓器計算

無功補償的效益

對于10KV線路來講最基本的線損計算公式為：

ΔΡ為線路各個支路及主回路的總線損。

通過加裝帶有新型控制器的無功補償裝置可使線路功率因數由0.87提高至0.95以上，降損效果計算公式如下：

當功率因數由0.60提高到0.90，線路損失將減少80%，可見功率因數對線損影響極大。計算見下表。

3 無功補償電容器的合理配置

電容器的合理配置包括選擇的電容器容量和只數兩個方面，考慮三相不平衡，則需考慮單相補償問題。

表 2 幾種變壓器不同負載率下按高側功率因數補償與按低壓側功率因數補償效益計算結果

3.1 功率因數的目標值不同

3.2 電容器的容量和只數

如果將功率因數的目標值定為0.85，假定負荷的自然功率因數數為0.65，計算出變壓器所需的補償電容器容量。

確定了電容器的容量，電容器只數的選擇應考慮幾個方面，理論上只數越多，調節越細越好，實際上則與變壓器符合緊密相關。一般情況下考慮四到九種負荷，然后計算相應電容容量。

3.3 關于三相不平衡

電容補償可以解決由無功電流引起的不平衡問題，一般采用混補的方式，即在裝置內既有三相補償，又有單相可控硅補償。

4 結語

合理配置農村配電變壓器的無功補償電容器，實現無功功率的就地平衡，提高負荷的功率因數，不僅能減少線路損耗，增加線路輸送容量，還能改善電壓質量。只要能合理配置變壓器的無功補償電容器，加強設備的運行管理，確保電容器的投運率，就能提高電能質量和電網運行的經濟性，增加可觀的經濟效益。

[1]李磊.縣級電網無功優化補償的探討[J].云南電力技術，2008（4）：15.

[2]CAPACITOR-電容器——新達電器新聞詳細內容,網絡http://www.china-new，2012-03-19.

TM714

A

1671-0037（2014）09-99-2

李江峰（1984.4-），男，本科，研究方向：電能質量管理。

顏炳達（1986.4-），男，本科，研究方向：輸電工程。