淺談中低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功補(bǔ)償

白玲

摘? 要：中低壓配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償可以有效提高供電電壓的質(zhì)量，降低損耗，進(jìn)而提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。簡要分析了中低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：中低壓配電網(wǎng);無功補(bǔ)償;無功功率;節(jié)能增效

中圖分類號：TM714.3?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0020-01

近年來，國家電網(wǎng)公司在發(fā)展特高壓的同時(shí)，大規(guī)模地建設(shè)和改造了中低壓電網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)臺區(qū)。這些項(xiàng)目全面實(shí)施后，明顯改善了電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，大大提高了電網(wǎng)的供電能力。在此基礎(chǔ)上，降低供電損耗，改善電壓質(zhì)量成為了提供優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)的重要環(huán)節(jié)。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，做好中低壓配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償工作是勢在必行的，只有加強(qiáng)配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，才能滿足各變電站、配電線路、配電變壓器的無功電力平衡和無功運(yùn)行優(yōu)化補(bǔ)償，更好地發(fā)揮電容器的補(bǔ)償效率，實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)償效果，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1? 無功補(bǔ)償?shù)谋匾?/p>

電從發(fā)電廠經(jīng)過電網(wǎng)輸送給電力用戶時(shí)，在升、降壓變壓器和線路中都要產(chǎn)生有功功率損失和無功功率損失。其中，無功功率絕不是“無用”功率，電網(wǎng)中有許多根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的設(shè)備，而變壓器和電動(dòng)機(jī)都要依靠磁場來傳送和轉(zhuǎn)換能量，通過磁場、變壓器才能改變電壓，并將能量傳送出去，這時(shí)，電動(dòng)機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)機(jī)械負(fù)荷。如果沒有磁場，設(shè)備就不能工作。磁場中的電場能是由電源供給的，變壓器和電動(dòng)機(jī)在能量轉(zhuǎn)換的過程中建立了交變磁場，將電與磁聯(lián)系起來形成的電磁振蕩功率也就是電網(wǎng)中的無功功率。無功功率在電網(wǎng)中消耗很大，為了減少無功消耗，減少無功在電網(wǎng)中的流動(dòng)，需要合理增加無功補(bǔ)償。

任何一個(gè)用戶在其用電時(shí)都有實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果和電能質(zhì)量最佳、支付電費(fèi)最少的用電需求。如果在用戶處安裝一定容量的無功補(bǔ)償裝置，通過電網(wǎng)的無功功率調(diào)節(jié)，能在一定程度上減少有功功率和無功功率的損耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的目的。無功補(bǔ)償作為提高電網(wǎng)系統(tǒng)功因數(shù)和改善電壓質(zhì)量的重要手段之一，已經(jīng)成為了電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、控制的重要組成部分。這也能從另一個(gè)側(cè)面反映了電網(wǎng)系統(tǒng)自身和用戶用電設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)中的合理利用程度，反映了企業(yè)的日常用電管理水平，對提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2? 無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際應(yīng)用

在電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，由于各地的實(shí)際情況不同，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也不同，進(jìn)而導(dǎo)致許多地方的高低壓無功補(bǔ)償容量不足。因此，必須要堅(jiān)持“分級補(bǔ)償、就地平衡”的原則，采用集中、分散和隨器補(bǔ)償相結(jié)合的方案。

在110 kV以下變電站中，根據(jù)電壓等級采取相對集中的補(bǔ)償方式，以主變?nèi)萘康?0%～30%配置，從電源側(cè)強(qiáng)化內(nèi)部的無功裝置自動(dòng)投切，以保證出口電壓的穩(wěn)定性。

在線路長、負(fù)荷大的10 kV線路上安裝并聯(lián)的電容器進(jìn)行分散補(bǔ)償，按照“三分之二”法則選擇，即在均勻分布負(fù)荷的配電線路上安裝電容器的最佳容量是線路平均負(fù)荷的2/3，安裝的最佳地點(diǎn)是自送電端起線路長度的2/3處。

在配電變壓器上，低壓側(cè)的電容器補(bǔ)償要防止其在輕負(fù)荷時(shí)向10 kV配電網(wǎng)倒送無功功率。尤其是在為100 kVA及以上容量的動(dòng)力用戶強(qiáng)制安裝電容器時(shí)，其容量宜按變壓器容量的20%～40%配置，以取得最佳的節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)無功負(fù)荷的就地平衡。

對低壓電網(wǎng)來說，一般采取隨器、隨機(jī)、跟蹤等方式，將電容器安裝在電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償、就地平衡。

對電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償?shù)娜萘恳圆怀^電動(dòng)機(jī)空載的無功損耗為宜。

簡要敘述了無功補(bǔ)償措施后可知，將電網(wǎng)的用電力率保持在0.90以上，可以實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能效果。

3? 提高無功補(bǔ)償產(chǎn)生的效果

3.1? 改善電壓質(zhì)量

通過對電網(wǎng)電源、配電線路的無功補(bǔ)償，尤其是對配電變壓器側(cè)的補(bǔ)償，顯著地改善、提高了邊遠(yuǎn)地區(qū)鄉(xiāng)村的電壓質(zhì)量，有效解決了農(nóng)村低電壓的問題，以滿足農(nóng)村邊遠(yuǎn)用戶的用電需求，提高了供電服務(wù)水平。

3.2? 降損節(jié)電效果顯著

通過對電氣設(shè)備的隨機(jī)補(bǔ)償，可以降低電能損耗，在一定程度上節(jié)約了能源，這在一些大的工業(yè)用戶中尤為突出。從技術(shù)應(yīng)用角度看，降低用電戶的電費(fèi)支出，可以有效提高企業(yè)的社會效益。

4? 對無功補(bǔ)償?shù)恼雇?/p>

實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功補(bǔ)償是目前供電系統(tǒng)通用的做法。近幾年，隨著電網(wǎng)裝備水平的不斷提高和智能化電網(wǎng)技術(shù)的逐步推廣，一大批新設(shè)備、新技術(shù)被應(yīng)用于實(shí)際工作中，再加上遙測、遙控等技術(shù)的日趨成熟，電網(wǎng)的在線監(jiān)測將更加具體，電網(wǎng)企業(yè)調(diào)控一體化、城鄉(xiāng)一體化等調(diào)控模式的變革，無功補(bǔ)償也將更加直接、有效。

在供電系統(tǒng)中，中低壓配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償是一個(gè)常談常新的話題，不同的區(qū)域、不同的環(huán)境、不同的企業(yè)有不同的選擇。作為一名長期從事電力基層管理的工作者，只綜合考慮當(dāng)前中低壓配電網(wǎng)的特點(diǎn)，并將其有效地整合是不夠的。中低壓配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償應(yīng)以需求側(cè)的節(jié)能效果和電能質(zhì)量為原則。面對智能電網(wǎng)的全面推廣，要積極探求新技術(shù)、新工藝、新材料在實(shí)際工作中的應(yīng)用。

〔編輯：白潔〕

On the Low-voltage Power Distribution System Reactive Power Compensation

Bai Ling

Abstract： The low-voltage distribution network reactive power compensation can effectively improve the quality of the supply voltage， reduce losses， and improve the economic and social benefits of power supply enterprises. This paper analyzes the medium and low voltage distribution network reactive power compensation related content.

Key words： low-voltage distribution networks; reactive power compensation; reactive power; energy efficiency