淺析低壓無功補(bǔ)償

一、低壓無功補(bǔ)償的概念

　　低壓無功補(bǔ)償是指在配電變壓器低壓400(380)伏網(wǎng)絡(luò)中安裝補(bǔ)償裝置，包括隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償幾種方式。

　　隨機(jī)補(bǔ)償：隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器經(jīng)過熔斷器與電動(dòng)機(jī)并接，通過控制，保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)同時(shí)投切。

隨器補(bǔ)償：隨器補(bǔ)償是將低壓電容器經(jīng)過熔斷器固定接在配電變壓器低壓側(cè)，以補(bǔ)償變壓器的勵(lì)磁及漏磁無功損耗。

　　跟蹤補(bǔ)償：跟蹤補(bǔ)償是指以無功補(bǔ)償投、切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組并接在大用戶400伏母線上。這種補(bǔ)償方式，相當(dāng)于隨器補(bǔ)償?shù)淖饔?。另選幾組低壓電容器作為手動(dòng)或自動(dòng)投切，隨時(shí)補(bǔ)償400伏網(wǎng)絡(luò)中變動(dòng)的無功負(fù)荷。

二、農(nóng)網(wǎng)無功負(fù)荷淺析

　　在我們現(xiàn)有10千伏送電系統(tǒng)中，往往是一條線路接有幾臺(tái)或十幾臺(tái)甚至二、三十臺(tái)容量大小不等的配電變壓器。由于用戶分散，變壓器容量又很小，75千伏安以下的變壓器占70%以上，而且多數(shù)變壓器每天有近15個(gè)小時(shí)接近空載運(yùn)行，少數(shù)在額定容量的20%～40%之間運(yùn)行，每逢栽插或收割季節(jié)，會(huì)出現(xiàn)無功不平衡。

　　在上述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下，原有農(nóng)網(wǎng)用戶中，10千伏線路送出端或配電，變壓器用戶均沒有配置補(bǔ)償裝置，致使10千伏送出端功率因數(shù)COSφ值很低。其主要原因是眾多的小容量配電變壓器時(shí)常在低負(fù)荷下運(yùn)行，眾多配變的空載及漏磁損耗、家用電器的無功耗用迭加起來占據(jù)了10千伏線路送出的大量無功功率，致使COSφ值達(dá)不到規(guī)定要求，線損也大大增加。

三、對(duì)功率因率COSφ值的要求

　　根據(jù)水電部《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》的規(guī)定和農(nóng)網(wǎng)改造的技術(shù)要求，電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：

1．高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶功率因數(shù)為0.90以上；

2．其他100千伏安(千瓦)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上；

3．躉售和農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80以上。

　　經(jīng)過努力達(dá)不到以上規(guī)定者應(yīng)裝設(shè)必要的補(bǔ)償裝置。

　　原水電部《供用電規(guī)則》規(guī)定：高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在0.9以上，其他用戶應(yīng)保持在0.85以上。

四、幾種無功補(bǔ)償方式的優(yōu)劣比較

　　對(duì)于10千伏供電系統(tǒng)，在變電站10千伏母線上裝設(shè)集中補(bǔ)償方式的并聯(lián)電容器組，只能增大變壓器與10千伏母線之間及上一級(jí)電壓等級(jí)線路的功率因數(shù)，對(duì)10千伏母線上首端的功率因數(shù)COSφ值不能改變，線路上各配電變壓器所提供的無功功率仍需從這里送出，各送出線路上的線損不能降低。所以，對(duì)于10千伏供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，最好選擇隨線路上配電變壓器裝設(shè)低壓無功補(bǔ)償裝置，進(jìn)行分散補(bǔ)償方式。這種方式易于根據(jù)無功負(fù)荷需要選擇補(bǔ)償容量，具有“哪里缺在哪里補(bǔ)，缺多少補(bǔ)多少”，都能把10千伏及其上一級(jí)電壓等級(jí)的線路線損降低一部分的特點(diǎn)，且補(bǔ)償效果好，經(jīng)濟(jì)效益高。

　　在農(nóng)網(wǎng)10千伏線路上，“T”接變壓器一般較多，且變壓器“大馬拉小車”的現(xiàn)象極為普遍，多數(shù)時(shí)段接近于空載運(yùn)行，10千伏線路首端的功率因數(shù)COSφ值一般只有0.5～0.75。配電變壓器的供電范圍多以自然村為單位，一個(gè)村有一、二個(gè)動(dòng)力加工作坊和電灌站，在上述情況下宜采用隨器和隨機(jī)補(bǔ)償方式，即在變壓器低壓側(cè)按空載電流計(jì)算選擇并聯(lián)電容器補(bǔ)償，在加工作坊按電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算選擇并聯(lián)電容器補(bǔ)償。補(bǔ)償電容器采用手動(dòng)投切方式，可大大降低投資(每千乏約30多元)。只有大范圍的無功分散補(bǔ)償，才能降低農(nóng)網(wǎng)線路的線損，降低農(nóng)村電價(jià)。

　　對(duì)于農(nóng)村排灌站的用電特點(diǎn)，一是“季節(jié)性強(qiáng)”，每年用電累計(jì)時(shí)間為1～2個(gè)月。二是“電動(dòng)機(jī)單機(jī)容量大”，一般為30～80千伏安。三是由于用電時(shí)間短，不重視無功需量，都沒有裝設(shè)補(bǔ)償裝置。另外農(nóng)村眾多的排灌站同時(shí)投運(yùn)，造成系統(tǒng)無功電量不平衡。這些排灌站應(yīng)根據(jù)電機(jī)容量計(jì)算選擇并聯(lián)電容器隨機(jī)補(bǔ)償，促進(jìn)無功就地平衡。

五、補(bǔ)償裝置的接線

　　裝置測(cè)量點(diǎn)的接線，主要是補(bǔ)償裝置的電容器組和電流的引入點(diǎn)，特別是電流的引入點(diǎn)，在實(shí)際接線中往往被忽視。電容器組的引入點(diǎn)，是指電容器組的總進(jìn)線在被補(bǔ)償系統(tǒng)中的“T”接點(diǎn)；電流的引入點(diǎn)，是指補(bǔ)償裝置使用的電流互感器在被補(bǔ)償系統(tǒng)中的安裝點(diǎn)。正確的方法是：以負(fù)荷的供電電源為參考點(diǎn)，電流互感器的安裝點(diǎn)必須在電容器組的總進(jìn)線“T”接點(diǎn)電源之間，即電流互感器測(cè)量的電流必須包含流過電容器組的電流。否則，在電容器分組投、切狀態(tài)中，無功補(bǔ)償裝置測(cè)量顯示的有功、無功功率和COSφ值都不會(huì)變化，造成無功補(bǔ)償裝置投、切效果無法判斷。

六、無功補(bǔ)償?shù)男б嬖u(píng)價(jià)

　　按國電公司有關(guān)規(guī)定，功率因數(shù)COSφ值達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)督促裝設(shè)補(bǔ)償裝置，以降低線損。裝設(shè)補(bǔ)償裝置，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，克服當(dāng)前資金匱乏困難。安裝低壓無功補(bǔ)償裝置，獲益最大的是用戶，其次是供電系統(tǒng)。我們對(duì)我公司所屬農(nóng)網(wǎng)用戶，通過認(rèn)真分析計(jì)算，精心設(shè)計(jì)，在自愿的基礎(chǔ)上，為其加裝了低壓無功補(bǔ)償電容器，從而徹底解決了用戶電能質(zhì)量不穩(wěn)定的難題，取得了良好的社會(huì)效益，贏得了用戶的好評(píng)。