35千伏以下配電線路無功補償技術分析

胡進喜

【摘 要】配電線路的無功補償技術是配電網絡中節能降損的一個有效方法，其容易的選擇是以網絡總有功損耗最小為目標，要讓全年的經濟效益可達到最優化。本文主要是對35KV以下的線路無功補償技術進行全方位的分析。

【關鍵詞】無功補償；線路；35KV

1 無功功率補償原理、原則

純電阻元件在交流電路中負載電流、電壓是屬于同相位的，純電感負載中電流滯后電壓=90度；純電容負載中電流超前電壓=90度。簡單來說，純電容電流和純電感電流相位差達到180度，是可以互相進行抵消的。但當電源往外供電時感性負載向外釋放能量在兩種負荷間的互相交換，感性負荷所需要無功的功率即可由容性負荷輸出無功功率中得到相應的補償就實現了無功功率就可解決，以此達到補償目的。

原則如下：

第一，為了減少無功功率在線路流動中所導致的有功損耗，無功功率的補償即可就地進行。

第二，由于要考慮運行維護和電容器本身的性能因素，在對配變勵磁無功損耗運用固定方式補償時，以二處最佳。對線種感抗所消耗無功功率，要在配變無功補償時考慮充分。

第三，對于感情負荷的用戶要在他們的地點就進行無功補償的扣作，以此來補償其變壓器繞組和感情的負荷無功損耗，同時伴隨其變化自動投切至電容器組。由電網長期經濟運行作為出發點，功率因數在不過度補償的基礎上，便是越高越好。

2 無功功率補償的技術需求

第一，對35KV以下的配電線路加裝無功補償裝置系統，可提升其供電的可靠性，讓電力運行更案例、經濟，并且還能對電網中的客戶端電壓質量起到優化的作用，提升供電的可靠率。

第二，在相關文件中（電網下發的關于電力行業有關的文件），規定35KV以下的功率因數≥0.9，線損≤5%。運用固定、自動機相結合的投入方式來實現相關的無功補償。如果想要達到理想的效果，那么在一條供電線路中投入固定的電容器組需根據線種低負荷進行相應的計算，通過自動補償量在線路滿負荷時計算的值可采用固定、自動補償兩種方式來配合。

第三，雖說無功補償原則為就地平衡，但農網的線路情況是比較復雜的，無法進行統一模式的處理。因此要采用集中、分散、固定與自動有機結合的方式進行：

（1）變電所內按主變壓器容易百分之十五左右安裝固定補償電容器組；

（2）在線路負荷中心或是某處按低負荷時無功需求量安裝固定補償電容器組；

（3）在線路負荷中心上側，安裝自動補償的電容器組。

第四，在農網，主要是采用三級補償外加隨機補償的機制進行，即變電站的集中補償、35KV以下線路補償、用戶端低壓補償、隨機補償。

第五，考慮到降低線損、提升力率、電壓效果的問題，線路補償原則是在線路電桿上安裝電容器實行單點、多點的電容器補償。原則如下：

以農村的實際情況進行分析，在農網線路中，其補償點不能過多，在控制方式中，要以簡單為主；保護的方式可運用避雷器、熔斷器作為電流及過電壓的保護。

第六，在對某一配電線路的補償容量進行明確時，一定要根據此線路的平均無功負荷及電小無功負荷進行計算，當線種最小無功負荷小于平均無功負荷的三分之二時，因為無功是單向的所以可采用固定的補償裝置。但值得注意的是，要根據最小的無功負荷來明確補償的容量。如果在線路中，有比較大的無功負荷點，不單單要考慮線路開始與結束端的距離，還要考慮大的無功負荷點。在實際的裝置中，補償裝備以100～200kvar/組最佳。

3 無功補償方式

第一種：單點補償。一般來說，在無功負荷沿線均勻分布的基礎上，補償地點要裝置在離線路起始端線路全長的三分之二處，補償容易為全線所需無功容量的三分之二時其線損下降值將達到最大。在這樣的情況下，線損的下降率：△p△pl=88.9%。

當線損下降率△p△pl=96%有n個補償點，當有n個補償電容時，第i個補償電容器安裝的位置，為補償后的線損值為li=2i2n+1（i=1，2？？，n）。補償之后，其線損值是△p2=q2r3u2（2n+1）2。線損下降率則為△p△pl=1-1（2n+1）2△△×100%

4 無功補償的效益

現代數量和容量大小不等的設備接于電網中，功率因數平均值在0.70～0.85 間。消耗無功大約占到了消耗有功的60%～90%。只要將功率因數提升至0. 95左右，則無功消耗只占有功消耗的百分之三十左右。因為減少電網無功輸入，會給用電的企業帶來一定的益處。

第一，為企業節省大量的電費。提升功率因數對企業直接經濟效益是非常明顯的。國家當前在大力提倡節能、減排。在電價的制度不中，企業用電功率因數低于規定數值，需要多收電費，并且高于規定的值數，可在一定程度上減少電費。由此可見，提升功率因素，對企業來說，有非常重要的經濟價值與作用。

第二，提升設備的利用率。對原有設備在兩樣的功率下，因為功率因數有所提升，負荷電流減少了，這讓系統不至于過載的運行，因此發揮原有設備潛力。

當功率的因數提升至0.95時可求得有功損耗將會降低百分之二十及四十五。

5 結束語

綜上所述，當前在配電網特別是工農業配電網中用電負荷自然功率因數低，無功消耗比較大，對電網鐵供電質量及供電效益的影響非常大，所以，做好配網無功補償，特別有利改善系統電壓與用戶電壓質量、降低線路損耗、提升經濟效益，同時還可以提升社會的效益。