淺談農(nóng)村配電線路的無功補(bǔ)償及合理匹配

季昌華

摘 要：隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，配網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷改進(jìn)，由于目前農(nóng)村家庭開始大量使用耗電量大的電器，使農(nóng)村配網(wǎng)功率下降。所以針對目前農(nóng)村實際用電狀況，提高電能利用率就必須做低壓配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。因此在農(nóng)村配電網(wǎng)中實施無功補(bǔ)償十分必要。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村配電線路;無功補(bǔ)償;合理匹配

前言

目前，農(nóng)網(wǎng)在實際運行過程中，還存在著電壓波動大、穩(wěn)定性差、線路損耗大等諸多問題，這些問題在很大程度上影響了農(nóng)配網(wǎng)的平穩(wěn)、高效運行。因此，低電壓動態(tài)無功補(bǔ)償裝置以其獨特的優(yōu)點在農(nóng)配網(wǎng)供電系統(tǒng)中得到了廣泛地應(yīng)用，并成為一種必然的發(fā)展趨勢。為此本文著重對農(nóng)村配電網(wǎng)無功補(bǔ)償和合理配網(wǎng)展開論述。

1農(nóng)村配電線路的特點

（1）廣泛傳播。由于農(nóng)村地區(qū)分布廣、人口不集中，致使變電站、配電變壓器分布分散，配電線路覆蓋面廣。

（2）線條長度復(fù)雜。由于我國農(nóng)村地區(qū)多分布在地形復(fù)雜的山區(qū)，交通不便，相應(yīng)的線路路徑長度也變長變復(fù)雜。

（3）設(shè)備質(zhì)量參差不齊。長時間使用，線路設(shè)備陳舊，電力安全隱患增加，農(nóng)村地區(qū)交通不便，維修延誤和過載。

（4）季節(jié)性因素。農(nóng)村電網(wǎng)在高峰期負(fù)荷迅速增加。農(nóng)網(wǎng)主要采用放射型配電網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)分散，無功損耗增大，一般情況下，滿足居民日常用電需要，變壓器負(fù)荷小。

2無功補(bǔ)償?shù)幕驹?/p>

在電網(wǎng)供電過程中，必然要消耗大量的輸電功率，此時供電效率將低于電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷和電壓負(fù)荷，因此需要在電力系統(tǒng)中安裝無功補(bǔ)償裝置。在電網(wǎng)運行中，無功補(bǔ)償最直接的作用是提高供電效率，但有兩種輸出功率，即有功功率和無功功率。在運行中，當(dāng)電感式電氣設(shè)備無法把電能轉(zhuǎn)換成有功功率時，所需的電能就成為設(shè)備運行所需的無功功率。輸送無功損害線路設(shè)備，若由輸電系統(tǒng)提供無功，則輸電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)同時考慮無功功率和無功功率。電容式無功補(bǔ)償裝置的無功功率提供穩(wěn)定的電壓，損耗小，為了避免由于系統(tǒng)本身的無功傳輸而造成的電壓降、電路損耗和電源供應(yīng)，常采用電容式補(bǔ)償裝置進(jìn)行補(bǔ)償。經(jīng)濟(jì)效率低等問題在各種電路設(shè)備中提高功率效率和降低損耗，即無功補(bǔ)償。

3農(nóng)村配網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)姆绞?/p>

3.1隨機(jī)補(bǔ)償

隨機(jī)性補(bǔ)償就是隨電機(jī)補(bǔ)償，即電容直接接到電機(jī)上，使其能同時利用一組控制裝置和保護(hù)裝置，從而使補(bǔ)償方式簡單、易于維護(hù)和管理。由于大容量電動機(jī)的加入和退出，農(nóng)村配網(wǎng)中無功負(fù)荷的波動是一個很大的問題，采用隨機(jī)補(bǔ)償方法可以從根本上消除農(nóng)村配網(wǎng)中的無功負(fù)荷。若補(bǔ)償容量較小，則應(yīng)選擇隨機(jī)補(bǔ)償方式，使電容器直接并聯(lián)于電機(jī)上，以消除無功負(fù)荷。但是需要注意的是，如果電動機(jī)產(chǎn)生的諧振大于電壓值，那么電容的補(bǔ)償容量就不能超過電動機(jī)的勵磁無功。

3.2隨器補(bǔ)償

春季和冬季，由于農(nóng)民用電少，所以農(nóng)村的配網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)空載現(xiàn)象，空載無功可耗大量電力。為克服這一問題，采用隨機(jī)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行無功補(bǔ)償。隨機(jī)性補(bǔ)償可根據(jù)配電變壓器的容量大小，隨負(fù)荷的變化隨時進(jìn)行自動補(bǔ)償，能有效地減少空載運行所消耗的電能，從而節(jié)省了資源，同時提高了可農(nóng)村配網(wǎng)的用電率。該方法的特點是線路簡單，便于維護(hù)，因而隨機(jī)性補(bǔ)償方法在農(nóng)村配網(wǎng)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

3.3線路補(bǔ)償

線補(bǔ)方式是將電容器分散地裝在線上，用熔斷器對其進(jìn)行保護(hù)。此種補(bǔ)償方式，只能補(bǔ)償無功基本負(fù)荷的部分，屬于對固定部位的補(bǔ)償。但這種補(bǔ)償方式不能替代隨機(jī)補(bǔ)償和隨器補(bǔ)償，只能對這兩種補(bǔ)償方式進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)充。電容器應(yīng)安裝在線路的主線上，以便對主線進(jìn)行無功補(bǔ)償。因此，農(nóng)村地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)更加完善。

4農(nóng)村配電線路的無功補(bǔ)償容量的確定

由于過度補(bǔ)償不僅不能達(dá)到降低損耗、提高效率、降低用電費用的效果，而且還會對整個供電系統(tǒng)造成損害，從而導(dǎo)致電壓過高、波動性大、諧波增加等問題，所以在配電設(shè)計規(guī)劃時必須對其進(jìn)行精確的計算和分析。對不同負(fù)荷類型的配電網(wǎng)，在進(jìn)行合理的配網(wǎng)設(shè)計時，將配電網(wǎng)劃分為三類進(jìn)行探討：

（1）干線末端的集中負(fù)荷。對這類線路，用戶主要是用電補(bǔ)償來補(bǔ)償電抗性負(fù)荷。

（2）在主干線上均分負(fù)荷。在線路上配置一組電容器，在均載條件下，電容器最適合的容量為線路無功負(fù)荷的三分之二，位置為線路從送出端起的三分之二。對電容器進(jìn)行配置時，必須考慮兩個重要因素：一個是用戶電壓在負(fù)載較小、較高且不穩(wěn)定時，不能超過電壓的偏移位置;另一個是電源的容量不能超前。

（3）負(fù)荷分布不均的主干線情況。分枝通常為60°和90°，在60°時，所配置的電容器最適合承受無功負(fù)荷的80%，最適合承受從送電端起的五分之一的負(fù)荷;在90°時，最適合承受無功負(fù)荷的80%，最適合承受線路從送電端起的三分之二。

無功補(bǔ)償要綜合考慮電費效益，根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，并保持一定的經(jīng)濟(jì)效益，以兼顧設(shè)備投資、維護(hù)成本和電費收益。對于配電網(wǎng)無功補(bǔ)償進(jìn)行分析，需要考慮到變電站、線路和用戶三方的利益：首先，不同的變電站具有不同的電壓負(fù)荷值，對電壓變化的調(diào)節(jié)方法也有不同的要求，在一般的變電站中，容量的確定主要是以變壓器容量的10%～50%為依據(jù);其次，線路的確定需要了解不同的補(bǔ)償方式所產(chǎn)生的線路損耗，其中輸送無功功率是損耗線路中的一個重要因素，根據(jù)這一原則，設(shè)置補(bǔ)償容量應(yīng)以線路損壞值最小為原則;最后，考慮到用戶的使用情況，對于用戶的補(bǔ)償能力，我國有明確的規(guī)定如何確定容量?？傊?，要綜合考慮多種因素來確定補(bǔ)償能力。因此，在確定無功功率補(bǔ)償能力時，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇具體的補(bǔ)償方式，這樣才能更好地發(fā)揮無功補(bǔ)償?shù)淖饔?，取得更大的?jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

總之，無功補(bǔ)償技術(shù)在農(nóng)村檢測系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并成為農(nóng)網(wǎng)日常運行中最常用、最有效的節(jié)能降耗技術(shù)措施。在配電網(wǎng)中，無功補(bǔ)償對降低功率損耗、提高電源容量和提高電壓質(zhì)量十分重要。所以，有必要在農(nóng)村的建造和改造中，加強(qiáng)對無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。

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（連云港三新供電服務(wù)有限公司灌云分公司）