刘莹

【摘要】目前，农村配电网中存在着配电变压器较多、输电线路长、负荷时变性较强等导致增加线路无功损耗的因素。农村配电网有着较大的降损空间，对配电网进行优化补偿具有提高电压质量与降低线路损耗等重要意义。

【关键词】农村;配电网;无功补偿;优化

引言

近年来，随着新农村建设步伐的不断加快，农村用电需求也在急剧增大，农村用户对供电的电压质量和可靠性等均提出了新的要求。因此，优化配电网无功、调整电压、降低线损以提高供电质量势在必行。

1.农村配电网无功补偿原则

为了使农村配电网无功补偿能够取得良好的综合效益，无功优化技术方案应当按统筹规划、合理布局、分级补偿和就地平衡等原则进行设计实施。农村配电网负荷中的无功功率直接影响了系统的电能损耗与电网电压。补偿电容器设置的位置和容量决定了无功补偿的调压程度、降损效果以及补偿电容器的经济效益等。在农村配电网无功补偿中应当追求最佳的经济效益。农村配电网的不同的段区之间存在着线路电阻和无功符合的差異，无功补偿在不同段区所取得的经济效益也各不相同。在进行无功补偿时应当考虑以下两个因素：第一，补偿后所取得的功率因数是否合理，功率因数不是越高越好，只有适当的功率因数才能发挥降低线损和提高经济效益的作用;第二，无功补偿装置的安装地点，补偿装置应当安装在10KV线路的电容器上，这样才能得到较高的千瓦数，节能效益才能充分的发挥出来。

农村配电网无功补偿在遵循充分发挥经济效益的原则下，还应当遵循可行性和便于维护的原则。应当慎重地选用无功补偿的设备，尽量选取性能优越、维护较少和便于管理的设备，例如拥有自动投放装置的电容器。应当仔细选择无功补偿设备的安装地点，尽量不要在野外线路上安装电容器。无功补偿分布的原则是线路负荷重、线路细而长，电压质量较差，能够降低可变损耗的线路负载端。线路末端的轻载运行线路一般都能满足运行要求，不应当进行补偿，不然在用电低谷时，线路电压会急剧升高，容易进一步加大配电线损。此外，农村配电网无功补偿还应当采取随器补偿和分散补偿相结合的方式。

2.农村配电网无功补偿应注意的问题

2.1 无功补偿的优化问题

从目前农村配电网无功补偿装置的运行状况来看，不是所有的安装点和无功补偿设备都取得了优良的降低线损、改善电压质量的作用。由于有的配变本身的负荷较小、功率因素较高等因素影响，使得无功补偿设备产生的效益和投入不成比例，装置投入利用率低，无功补偿没能够取得良好的效益。所以，应当高度重视农村配电网无功补偿优化问题以最大限度地发挥无功补偿的效益。应当提前进行经济技术分析与无功运行参数监测从而确定最优的无功补偿方式、补偿地点与补偿容量，是否有必要进行无功补偿，只有这样才能充分利用资金发挥出最大的无功补偿效益。

2.2 无功补偿的谐波问题

虽然电容器具有一定的抗谐波的能力，但是其本身也具有放大谐波的副作用。如果谐波的含量一直过大，就会大大地损耗电容器的寿命，导致电容器过早的损坏。此外，因为电容器对谐波具有放大作用，会使得系统受到更加严重的谐波干扰。所以，农村配电网在进行无功补偿时应当对谐波进行有效的治理。如果在需要进行无功补偿的地点出现较大的谐波干扰，就应当增加滤波装置。

2.3 无功补偿的无功倒送问题

无功倒送将会加重配电线路的负担，增加配电网的损耗，是农村配电管理中应当极力避免发生的现象。如果在农村电能质量低、台区供电半径较长的低压线路中后段安装固定的无功补偿装置，就会导致无功倒送的发生，在提升了一定的电压同时还增大了线损。这是因为农村的低压线路的功率因数本来就比较高，用电负荷的时间变化多样，无功损耗相对较小。所以在农村配电网进行无功补偿时，不能只关注提升低压线路末端电压的效果，还应当关注无功倒送所带来的增大线损。

2.4 无功补偿装置的功率耗损问题

在设计农村配电网优化技术方案时，应当充分考虑无功补偿装置的自身功率损耗，切不可把无功补偿装置当成无损设备进行设计使用。

3.农村配电网无功优化补偿策略

3.1 无功优化补偿方式

采取降压和调压相结合，低压补偿和高压补偿相结合，分散补偿与集中补偿相结合的方式。低压配电网应当将用户侧分散补偿作为重点;中压配电网应当将配电变压器低压侧集中补偿与10KV线路补偿作为重点;高压补偿应当将变电站集中补偿作为重点。配电变压器低压侧集中补偿以补偿低压无功基本负荷与配变无功率不损耗为重点，从而实现低压电网的无功就地平衡。10KV线路无功补偿以补偿配变励磁无功功率损耗与线路感性电抗所消耗的无功功率为重点。低压线路无功补偿以补偿无功负荷较重、供电半径较长的低压线路为重点，从而提升低压线路末端的电压质量，降低低压线路的损耗。客户随机无功补偿以补偿不按照功率考核的客户电机，促使大功率电机的无功负荷就地平衡。

3.2 无功补偿容量与控制方式

首先，配变随器无功补偿。小容量配变随器通常采取固定的无功补偿方式，根据配变空载的无功损耗来确定无功补偿的容量，补偿的容量通常是配变容量的8%左右。无功负荷相对较大的大容量配变随器一般采用将无功缺额作为判断依据的自动投切控制方式，使用的装置为智能型无功补偿装置。按照配电变压器负荷的自然功率因数是0.85、最大负载率是75%的情况进行无功优化计算，最终确定配变智能无功补偿的容量。通常补偿容量为配电变压器容量的20%-40%，在重负荷时配变高压侧功率因素可以达到0.95以上。

其次，10KV线路的无功补偿。可以根据10KV线路的负荷分布情况进行无功补偿。通常，无功补偿点应当设置为一处，不应当超过两处，根据局部电网的无功基荷和配电变压器空载损耗两部分情况确定无功补偿容量。可以进行10KV线路的装接容量测算，再依据历史电量计算出负债率，最后根据典型台区的功率因素对需要到达补偿目标的无功补偿容量进行测算。无功补偿容量通常约为10KV线路配变总容量的8%左右，为了避免线路在最小负荷的情况下发生无功倒送，无功补偿装置应当采用将无功缺额作为判断依据的自动投切控制方式。

第三，低压线路无功补偿。作为电压调整和无功补偿主要手段的低压线路补偿，根据分段补偿的原理对低压电网末端电压较低、供电半径较长、小型电机较多的线路进行无功补偿。农村低压线路的负荷峰谷差相对较大，采用智能自动投切装置或固定的投切方式均无法取得良好的经济效益和补偿效果。对于供电电压质量和功率因素较低、供电半径超过500米、负荷较重的低压线路可以安装半自动投切补偿装置进行无功补偿。

第四，用户随机无功补偿。此种补偿方式中，用户电机随机补偿装置应当采用和电机同时投切的方式。对于机械惯性较大的电机，可以将无功补偿的容量设置为电机空载无功功率的1.3-1.5倍;对于机械惯性较小的电机，可以将无功补偿的容量设置为电机空载无功功率的0.9倍。

4.结束语

综上所述，配电网无功补偿可以显著改善电压质量、减少线路损耗、降低运行成本。在进行配电网无功补偿时，应当详细分析电网结构与无功负荷等情况，监测、分析、计算相关的运行参数，确定性价比较高的无功优化补偿方案。

参考文献

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