農(nóng)村配電網(wǎng)中無功補償?shù)奶接慏iscusssiononrreactiiveppowercomppensattionforruralldisstribuutionsysttem摘要：本文介介紹了農(nóng)村配配電網(wǎng)無功功功率的現(xiàn)狀、無無功補償?shù)呐渑渲迷瓌t、比比較了五種補補償方式的優(yōu)優(yōu)缺點。分析析了配電網(wǎng)無無功補償?shù)淖髯饔眉凹夹g(shù)問問題,最后指出出了配電網(wǎng)中中無功補償存存在的一些問問題。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)網(wǎng)無功補償償無功功率率Abstracct：Thispaperrpressentstheccurrenntsittuatioonofreacttiveppowerandttheprrincippleoffreacctivepowerrcomppensattionfforruuralddistriibutioonsysstem.itcoomparees5wwaysoofreaactiveecomppensattion，analyysestthefuunctioonanddtechhnicallprobblemsinreeactivvecommpensaationforrruraldistrributiionsyystem...Atlast,,theauthoorpoiintsooutthhatsoomequuestioonsshhouldbecoonsideeredoonreaactiveepoweercommpensaation..Keywordds：distrributiionsyystemreaactiveecomppensattionreacttiveppower近幾年，特別是是農(nóng)網(wǎng)改造以以來，大量輸輸變電設備在在農(nóng)村配電網(wǎng)網(wǎng)中廣泛投入入運行，對提提高農(nóng)村電網(wǎng)網(wǎng)的供電能力力、改善電能能質(zhì)量和降低低網(wǎng)損等方面面發(fā)揮了重要要作用。但在在實際運行中中，也暴露出出一些問題，特特別是無功補補償問題比較較嚴重，沒有有達到對農(nóng)村村配電網(wǎng)無功功合理補償?shù)牡哪康?，下面面結(jié)合農(nóng)村配配電網(wǎng)中無功功補償?shù)默F(xiàn)狀狀，著重對無無功補償?shù)呐渑渲迷瓌t、無無功補償?shù)姆椒绞胶蜔o功補補償?shù)男б孢M進行闡述和分分析。1農(nóng)村配電網(wǎng)網(wǎng)中無功功率率現(xiàn)狀在農(nóng)村配電網(wǎng)中中，大多數(shù)電電力負荷是感感性負載，異異步電動機、感感應電爐、交交流電焊機、日日光燈等設備備是無功功率率的主要消耗耗者。另外，感感應電動機和和中小容量配配電變壓器，它它們各占農(nóng)村村電力負荷的的60%和20%以上。同時時，由于其分分散，季節(jié)性性強，配電線線路供電半徑徑大，分支線線多及用電設設備的配套和和使用管理不不夠合理，“大馬拉小車”、輕載和空空載運行情況況比較嚴重，因因此占用無功功比例較大，加加之無功規(guī)劃劃長期未能引引起足夠的重重視，無功電電源與無功占占用不平衡，造造成農(nóng)村配電電網(wǎng)功率因數(shù)數(shù)偏低和電壓壓質(zhì)量低劣，并并引起功率損損耗和電網(wǎng)損損耗增加。因因此，對農(nóng)村村配電網(wǎng)無功功負荷優(yōu)化補補償應引起足足夠的重視。2無功補償?shù)呐渑渲迷瓌t從電網(wǎng)無功功率率消耗的基本本狀況可以看看出,各級電網(wǎng)絡絡和輸變電設設備都要消耗耗一定數(shù)量的的無功功率,而低壓配電電網(wǎng)所占比重重最大。為了了最大限度地地減少無功功功率在電網(wǎng)中中的傳輸,提高輸配電電設備的功率率降低電網(wǎng)的的線路損耗,無功補償?shù)牡脑瓌t是“全面規(guī)劃,合理布局,分級補償,地平衡?！本唧w要求是是：（１）總體平衡衡與局部平衡衡相結(jié)合,既要滿足全全網(wǎng)的總無功功平衡,又要滿足分分線、分站的的無功平衡。（２）分散補償償與集中補償償相結(jié)合,以分散補償償為主。分散散補償指在配配電網(wǎng)絡中分分散的負荷區(qū)區(qū),如配電線路路、配電變壓壓器和大用戶戶的用電設備備等進行的無無功補償。集集中補償是在在變電站集中中裝設較大容容量的電容器器進行補償。其其目的就是做做到無功就地地平衡,減少其長距距離輸送，有有效降低線損損。（３）降損與調(diào)調(diào)壓相結(jié)合,以降損為主主。這是針對對線路長,分支多,負荷分散,功率因數(shù)低低的線路。這這種線路最顯顯著的特點是是負荷率低,線路損失大,若對此線路路補償,可明顯提高高線路的供電電能力。（４）供電部門門的無功補償償與用戶補償償相結(jié)合。在在配電網(wǎng)絡中中,因為無功功功率約60%消耗在配電電變壓器中,其余消耗用用戶的用電設設備中。若兩兩者配合不好好,就可能造成成空載或輕載載是過補償，而而在滿負荷時時欠補償，使使補償失去意意義,所以必須由由電力部門和和用戶共同進進行補償。3配電網(wǎng)無功功補償方式的的比較提高功率因數(shù)的的主要方法是是采用低壓無無功補償技術(shù)術(shù),通常采用的的方法主要有有五種：變電電站集中補償償、隨器補償償、配電線路路桿上補償、隨隨機補償、跟跟蹤補償。3．1變電站集集中補償為分級平衡電網(wǎng)網(wǎng)的無功,在變電站進進行集中補償償,補償裝置包包括并聯(lián)電容容器、同步調(diào)調(diào)相機、靜止止補償器等,其作用是提提高電網(wǎng)的功功率因數(shù),改善系統(tǒng)終終端變電站的的母線電壓,補償變電站站主變壓器和和高壓輸電線線路的無功損損耗。這些補補償裝置一般般集中接在變變電站10kV母線上,因此具有管管理容易、維維護方便等優(yōu)優(yōu)點，缺點是是這種補償方方式對配電網(wǎng)網(wǎng)的降損作用用非常小。3．2隨器補償償隨器補償是指將將低壓電容器器通過低壓熔熔斷器接在配配電變壓器二二次側(cè),以補償配電電變壓器空載載無功的補償償方式。配電電變壓器在輕輕載或空載時時的空載勵磁磁無功是農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)無功負荷的的主要部分，隨隨器補償?shù)膬?yōu)優(yōu)點是接線簡簡單,維護管理方方便,能有效地補補償配電變壓壓器空載無功功,就地平衡該該部分農(nóng)網(wǎng)無無功基荷,從而提高配配電變壓器利利用率,降低網(wǎng)損,提高用戶的的功率因數(shù),改善用戶的的電壓質(zhì)量,具有較高的的經(jīng)濟性,是目前無功功補償最有效效的手段之一一。缺點是由由于配電變壓壓器的數(shù)量多多、安裝地點點分散,因此補償工工作的投資比比較大,運行維護工工作量大。3．3配網(wǎng)桿桿上無功補償償桿上無功補償即即通過在線路路桿塔上安裝裝電容器實現(xiàn)現(xiàn)無功補償。線線路補償宜單單點補償；控控制方式應從從簡,一般不設分分組投切；補補償容量也不不宜過大,避免出現(xiàn)輕輕載過補償現(xiàn)現(xiàn)象；保護也也要簡化,主要采用熔熔斷器和避雷雷器作為過流流和過電壓保保護。線路補補償方式主要要提供線路和和公用變壓器器需要的無功功,該種方式具具有投資小、見見效快、便于于操作等優(yōu)點點,適用于功率率因數(shù)低、負負荷重的長線線路。缺點是是由于桿上安安裝的并聯(lián)電電容器遠離變變電站，容易易出現(xiàn)保護不不易配置、控控制成本高,重載情況下下補償不足等等問題。3．4隨機補償償隨機補償就是將將低壓電容器器組與電動機機并接,通過控制、保保護裝置與電電機同時投切切的一種無功功補償方式。隨隨機補償適用用于補償電動動機的無功消消耗,以補償勵磁磁無功為主，可可較好的限制制配電網(wǎng)無功功峰荷，減少少配電線路的的損耗,同時還可以以提高電動機機的出力。隨隨機補償?shù)膬?yōu)優(yōu)點是用電設設備運行時,無功補償投投入；用電設設備停運時,補償設備也也退出,而且不需要要頻繁調(diào)整補補償容量,隨機補償方方式具有投資資少、占位小小、安裝容易易、維護簡單單及事故率低低等特點。3．5跟蹤補償償跟蹤補償是指將將低壓電容器器組裝設在大大用戶配電變變壓器低壓側(cè)側(cè)的補償方式式。這種補償償方式主要適適用于100kVVA以上的專用用配電變壓器器用戶,可以替代隨隨機、隨器兩兩種補償方式式,補償效果好好。跟蹤補償償?shù)膬?yōu)點是可可較好地跟蹤蹤無功負荷的的變化,運行方式靈靈活,補償效果好好。但缺點是是控制保護裝裝置復雜,先期投資相相對較大。4無功補償?shù)淖髯饔眉靶б娣址治?．1合理加裝裝無功補償設設備，可以改改善電壓質(zhì)量量圖1為一條簡化化的等值電路路（忽略電力力線路對地導導納）圖1短線路等等值電路圖中：U1———電源側(cè)電壓U2——負荷側(cè)電壓P2——有功負荷Q2——無功負荷Qc——無功補補償容量R——線路等值電電阻X——線路等值電電抗未補償時線路的的電壓降的簡化計算公公式為：（1）安裝補償容量為為Qc的無功補償后后，線路的電電壓降為：（2）比較（1）式和和（2）式可見，一一般情況下XX>>R，故故可略去（1）式和（2）式中的ＰＰ2Ｒ項，則償容容量為Qc的電容器后后引起電壓升升高為：（３）4．2合理加裝裝無功補償設設備，可以降降低線損。當線路輸送的有有功功率Ｐ一一定，功率因因數(shù)為時，流流過線路的電電流為；安裝裝無功補償設設備后功率因因數(shù)提高為時時，流過線路路的電流為。則則：（４）（５）（６）由上述公式可知知，有功功率率損耗與功率率因數(shù)的平成成反比，當功功率因數(shù)COOSф提高以后，線線路中功率損損耗減少。且且減少的有功功率損耗為：：（７）式中：P——有有功功率；UU——線電壓；——補償前有功功損耗；——補償后有功功損耗；Ｒ——線路上的總總電阻4．3合理加裝裝無功補償設設備，可挖掘掘發(fā)供電設備備的容量(1)在設備容容量不變的條條件下，由于于提高了功率率因設配電網(wǎng)中某設設備輸送的有有功功率為，無無功功率為，其其視在功率為為。如圖２所所示。圖2有功功率率不變時，進進行無功補償償設備釋放的的容量當安裝容量為QQc補償設備后后，其無功功功率下降為，有有功功率Ｐ不不變，此時功功率因數(shù)由提提高到，相應應的其視在功功率減少為。因因此可以減小小該輸電設備備的容量，提提高配電網(wǎng)的的傳輸能力，節(jié)節(jié)省電網(wǎng)建設設的投資。由由圖２可得釋釋放容量為：：（８）4．4改善設備備運行狀態(tài)，延延長主設備使使用壽命通過合理加裝無無功補償設備備，提高功率率因數(shù)，電壓壓質(zhì)量得到改改善，提高了了電壓合格率率，則有載調(diào)調(diào)壓的主變分分接頭開關(guān)調(diào)調(diào)節(jié)次數(shù)將大大大減少，從從而改變了主主設備的運行行狀態(tài)，延長長了設備壽命命。4．5合理無功功補償可減少少用戶電費支支出(１)可以避免免因功率因數(shù)數(shù)低于規(guī)定值值而受罰。(２)加裝無功功補償設備后后，在不增加加有功負荷的的條件下，可可以更換小容容量的變壓器器，因此可以以減少支付給給電力部門按按變壓器容量量收取的基本本電費。（3）可以減少少用戶內(nèi)部因因傳輸和分配配無功功率造造成的有功功功率損耗，減減少電費的支支出。提高負荷的功率率因數(shù)與線損損降低率關(guān)系系可以用下。５配電中無功補補償存在的問問題5．1補償點的的問題目前無功補償?shù)牡膫?cè)重點往往往放在用戶側(cè)側(cè),只注意補補償用戶的功功率因數(shù)，而而忽略了全區(qū)區(qū)、全配電網(wǎng)網(wǎng)的無功平衡衡于優(yōu)化。要要實現(xiàn)有效的的降損，必須須從電力系統(tǒng)統(tǒng)的全網(wǎng)出發(fā)發(fā),通過計算算全網(wǎng)的無功功潮流,確定配電電網(wǎng)的補償方方式、最優(yōu)補補償容量和最最佳補償?shù)攸c點,才能使使有限的資金金發(fā)揮最大的的經(jīng)濟效益。因因此縣級供電電企業(yè)在在進進行無功優(yōu)化化配置時一定定要著眼于全全局，合理的的補償各點無無功，這樣方方能在保證配配網(wǎng)電壓水平平的同時盡可可能多的降低低網(wǎng)損。5．2過補償償問題過補償會造成無無功功率的倒倒送，加重配配電線路的負負擔，增加線線路的損耗，這這是電力系統(tǒng)統(tǒng)所不允許的的。對于采用用固定電容器器補償?shù)挠脩魬?，補償后的的功率因數(shù)應應適當。如對對其要求過高高，則裝設的的電容器容量量較大，增加加投資費用,,而且在輕載載時會出現(xiàn)過過補現(xiàn)象，向向電網(wǎng)倒送無無功，增加電電能損耗。此此外，在部分分農(nóng)村小型化化變電站的實實際運行中，電電容投入運行行后，常出現(xiàn)現(xiàn)過補償情況況，向電網(wǎng)倒倒送無功，網(wǎng)網(wǎng)電壓升高，危危害電網(wǎng)和設設備安全運行行，壓合格率率降低，通過過調(diào)整主變電電壓分接頭，雖雖然能降低電電網(wǎng)電壓，但但仍然不能解解決向電網(wǎng)倒倒送無功題，這這些情況在實實際運行中存存在較多都是是電力部門所所要考慮的，因因此必須在設設計中限制補補償容量，在在運行中加強強對補償裝置置的監(jiān)視，根根據(jù)負荷變化化情況，及時時調(diào)整補償容容量。5．3諧波問題題電容器本身具備備一定的抗諧諧波能力,但同時也有有放大諧波的的副作用。諧諧波的含量過過大會降低電電容器的使用用壽命,甚至造成電電容器的過早早損壞;并且由于于電容器對諧諧波的放大作作用,將使電力力系統(tǒng)的諧波波干擾更嚴重重。