低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置在配電網(wǎng)中的應(yīng)用探究

劉海光

摘 要：目前，我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，配網(wǎng)系統(tǒng)也得到了不斷的發(fā)展與完善，服務(wù)范圍也越來(lái)越廣，要想獲得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，就必須加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)的管理與維護(hù)。文章分析了低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用、運(yùn)行維護(hù)與達(dá)到的效果。

關(guān)鍵詞：低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置；配電網(wǎng)；應(yīng)用；維護(hù)；效果

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高，用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，配網(wǎng)系統(tǒng)承受著巨大的運(yùn)行壓力，居民各類電氣設(shè)備的投入運(yùn)轉(zhuǎn)集中消耗了大量有功功率與無(wú)功功率，導(dǎo)致電能質(zhì)量下降，不能滿足用戶的要求。因此，必須加大對(duì)配網(wǎng)的改造力度，通過(guò)設(shè)置低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的補(bǔ)償，這樣才能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效果，發(fā)揮配網(wǎng)的應(yīng)有功能和作用。

1 低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置在配網(wǎng)的應(yīng)用

1.1 配電線路補(bǔ)償

采用分組投切模式，將電容器設(shè)置于線路桿塔，達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康模渲行枰攸c(diǎn)分析補(bǔ)償點(diǎn)、補(bǔ)償容量等問(wèn)題，保證補(bǔ)償度與補(bǔ)償量的協(xié)調(diào)一致，防止補(bǔ)償出現(xiàn)超量、超度的現(xiàn)象，該補(bǔ)償模式的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、回收快，方便管理與維修，缺點(diǎn)為無(wú)法有效適應(yīng)過(guò)負(fù)載情況。

1.2 變電站補(bǔ)償

主要的補(bǔ)償對(duì)象為：變電站主變壓器的無(wú)功損耗，采取集中補(bǔ)償?shù)姆绞剑S護(hù)配網(wǎng)的無(wú)功平衡，優(yōu)化其功率因數(shù)，改善變電站母線電壓。該補(bǔ)償方法的特點(diǎn)體現(xiàn)為：易于管理、便于維修、卻無(wú)法發(fā)揮節(jié)能降損功能。

1.3 變壓器補(bǔ)償

主要針對(duì)變壓器空載進(jìn)行補(bǔ)償，利用低壓熔斷器，把低壓電容器設(shè)置于變壓器二次端，現(xiàn)階段成為一種關(guān)鍵的補(bǔ)償模式。優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：無(wú)復(fù)雜接線、便于維修與保護(hù)，能夠有效改善用戶功率因數(shù)，控制線損，提高供電服務(wù)水平，確保電壓質(zhì)量，低成本、高效益。缺陷體現(xiàn)在：因?yàn)榕渚W(wǎng)系統(tǒng)有較多的變壓器，而且其分布也相對(duì)分散、不集中，這就為設(shè)備的投資與維護(hù)帶來(lái)了困難和挑戰(zhàn)。

1.4 跟蹤補(bǔ)償

通常圍繞無(wú)功補(bǔ)償投切設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償，具體的操作方法為：把低壓電容器組配置于用電客戶變壓器低壓端。該補(bǔ)償模式優(yōu)勢(shì)在于：有效追尋、探索無(wú)功負(fù)荷的動(dòng)態(tài)狀況，獲得更好的補(bǔ)償成效，其運(yùn)行模式也相對(duì)變通，然而成本相對(duì)高，不方便維護(hù)，其中某一零部件出現(xiàn)問(wèn)題，則將造成整個(gè)電容器無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，帶來(lái)各種不利問(wèn)題。

2 低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的安裝與接線

低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備實(shí)際的安裝與接線都必須依照科學(xué)的步驟、根據(jù)合理的技術(shù)措施展開(kāi)，其中安裝技術(shù)體現(xiàn)為：（1）保證投退電容器能夠正常發(fā)出命令和信息，確保所鏈接的智能控制器電壓、電流等的相位科學(xué)正確。由于在安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，很可能出現(xiàn)電流互感器反相、電流與電壓錯(cuò)位等問(wèn)題。所以，在補(bǔ)償設(shè)備裝配后，正式投運(yùn)前，一定要對(duì)電壓、電流的相位與相序加以測(cè)量。（2）把電流互感器設(shè)置于并聯(lián)電容器前方的總線，從而確保智能控制器能夠及時(shí)讀取電容器投運(yùn)與退出整個(gè)過(guò)程中的電流相位差異，以此來(lái)適時(shí)地檢查、監(jiān)督、控制配電變壓器電流，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（3）確保分補(bǔ)電容器同應(yīng)補(bǔ)的單相負(fù)荷達(dá)到一致對(duì)應(yīng)，日常運(yùn)行維護(hù)時(shí)認(rèn)真分析檢查，明確其中功率因數(shù)較低的一相，從而增設(shè)分補(bǔ)電容器。

其中的接線技術(shù)與注意事項(xiàng)為：（1）低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的接線，其中最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是電流引入點(diǎn)的確定，具體指的是補(bǔ)償設(shè)備所對(duì)應(yīng)的電流互感器在被補(bǔ)償線路內(nèi)部的裝配點(diǎn)，現(xiàn)實(shí)的接線過(guò)程中通常會(huì)無(wú)視該項(xiàng)工作，最終導(dǎo)致不良后果。同時(shí)，還要把握好電容器組的引入點(diǎn)，具體是指其總進(jìn)線在被補(bǔ)償系統(tǒng)的T接點(diǎn)。（2）具體的接線過(guò)程為：參照負(fù)荷對(duì)應(yīng)的供電設(shè)備，正確定位電流互感器，通常應(yīng)該設(shè)置于電容器組總進(jìn)線T接點(diǎn)電源之間，也就是說(shuō)電流互感器所測(cè)電流需要囊括一定的范圍，例如：途徑電容器組的電流，這樣才能確保當(dāng)電容器分組投入、切換時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備所實(shí)測(cè)的各項(xiàng)數(shù)值，例如：COSΦ值等呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，這樣才能確保無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備能夠正常工作，其投切效果得到清晰地判定。

3 低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)

低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備被裝配到配網(wǎng)系統(tǒng)中后，必須加大運(yùn)行維護(hù)力度，具體的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)涵蓋以下幾點(diǎn)：（1）定期巡查。一般來(lái)說(shuō)，具體的巡查周期要在30天，因?yàn)樵撛O(shè)備一般于露天裝配，容易遭受外部條件的不良干擾，實(shí)際巡檢過(guò)程中，需要重點(diǎn)完善除塵去污工作，這一過(guò)程中要讓補(bǔ)償設(shè)備停運(yùn)，待清污完成后再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）定期采集與分析數(shù)據(jù)信息。三個(gè)月進(jìn)行一次數(shù)據(jù)信息采集工作，參照配網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷大小來(lái)做出動(dòng)態(tài)調(diào)整，補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中將產(chǎn)生各類信息數(shù)據(jù)、形成各類報(bào)表，例如：月電壓報(bào)表、配變負(fù)荷報(bào)表等。要充分利用這些報(bào)表中的信息數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備做出優(yōu)化調(diào)整。例如：其中比較關(guān)鍵的報(bào)表為：電容器動(dòng)作記錄報(bào)表，它展示了補(bǔ)償設(shè)備內(nèi)部電容器的投切運(yùn)行狀況，是對(duì)補(bǔ)償設(shè)備優(yōu)化無(wú)功電壓成效的集中呈現(xiàn)，立足該表能夠清晰地分析得到電容器的具體投切狀況，以及各個(gè)電容器投切過(guò)程中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)電壓的影響。配變供電量月報(bào)表，這一表呈現(xiàn)出了變電站在各個(gè)月份、日期以及具體時(shí)間段的供電量，其中清晰、明確地展示出了配電網(wǎng)具體電量動(dòng)態(tài)變化，將其同計(jì)量設(shè)備的數(shù)值加以核對(duì)，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也能及時(shí)排查一些非法用電、不良竊電等現(xiàn)象。（3）加強(qiáng)補(bǔ)償設(shè)備故障檢修與運(yùn)行維護(hù)。配網(wǎng)中的各項(xiàng)設(shè)備、特別是無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備由于長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)、投切、運(yùn)行，難免會(huì)出現(xiàn)各種故障問(wèn)題，其中智能控制設(shè)備、補(bǔ)償電容器等都是故障頻發(fā)的對(duì)象，必須重視補(bǔ)償設(shè)備的故障檢查、巡查與維修，可以憑借查看數(shù)據(jù)、分析報(bào)表最終得出故障類型，針對(duì)故障采取科學(xué)、行之有效的措施，從而維護(hù)設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

4 低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在配網(wǎng)中應(yīng)用效果分析

配網(wǎng)系統(tǒng)中安裝低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，能夠提高供電水平，控制輸電線路線損。這是因?yàn)閷?shí)際的配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，配網(wǎng)工作過(guò)程中，功率因數(shù)越高，電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部作為提供用戶的有功功率也隨之上升，對(duì)應(yīng)的無(wú)功功率損耗則下降，與此同時(shí)的輸電損耗也會(huì)下降。將無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備配置于配網(wǎng)系統(tǒng)，能夠提升配網(wǎng)功率因數(shù)，從而提升供電設(shè)備效率，控制線損，提高電壓質(zhì)量，減少供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，達(dá)到節(jié)電節(jié)能的效果。

低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際例子：某地區(qū)電壓配網(wǎng)系統(tǒng)，經(jīng)測(cè)量得出：配網(wǎng)線路長(zhǎng)度在4.5千米，所選導(dǎo)線類型為：LGJ-95，導(dǎo)線的電阻率達(dá)到0.33歐姆/千米，有功負(fù)荷達(dá)到3000kW。未曾設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備前，該配網(wǎng)功率因數(shù)達(dá)到0.8，結(jié)合其內(nèi)部電流值，線路電阻所耗費(fèi)功率等，能夠計(jì)算得出配網(wǎng)線損率達(dá)到5.83%，而且對(duì)出線電壓要求也較高，無(wú)疑增加配網(wǎng)運(yùn)行負(fù)擔(dān)。針對(duì)這一現(xiàn)象，在配網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，配網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)隨之上升，從初始的0.8上升到0.95，對(duì)應(yīng)計(jì)算得出線損率下降至4.20%，有效降低了線損率。從前后的數(shù)據(jù)變化能夠看出，低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)用，能為整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)巨大的效益，有效提高了配網(wǎng)運(yùn)行水平，維護(hù)了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)用電量的上升，配網(wǎng)系統(tǒng)也得到了不斷的發(fā)展與完善，服務(wù)范圍也越來(lái)越廣。要想獲得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，就必須加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)的管理與維護(hù)。通過(guò)設(shè)置低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的補(bǔ)償，這樣才能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效果，發(fā)揮配網(wǎng)的應(yīng)有功能和作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉甲慶，張皓，章健.中壓配電網(wǎng)計(jì)及動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的理論線損計(jì)算[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（6）.

[2]王培波.從節(jié)能角度談低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)注意的問(wèn)題[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2010，31（2）.