35千伏以下配电线路无功补偿技术分析

摘要：随着社会的不断发展，电器逐渐走入到寻常百姓家中。为了提高配电网中配电线路的功率效率，文章以35千伏以下配电线路的无功补偿改善配电网损耗情况为例，阐述要达到最大的经济效益就必须使有功损耗处于最小，并就35千伏以下配电线路无功补偿技术的使用进行了分析。

关键词：配电线路；无功补偿；配电网；无功负荷

中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0112-02

配电线路无功补偿是近几年才开始使用的技术，由于现代人的生活水平不断的提高，因此对生活的品质就更加的注重。从原来一切需要人亲力亲为，转变为基本上都能够使用机器进行代替。原来就只有电灯、电视机等家用电器，随着家用电器的不断增多，导致用电量也在不断增加，伴随而来的是无功消耗大大增加。在部分家电一起使用的情况下，让配电网的无功负荷增加，如果只是依靠原有的变电站母线集中补偿完全是不能满足配电网的减损节能的，在这个前提下，人们就将目光转向了配电线路无功补偿。

1 配电线路无功补偿的原则

在配电线路无功补偿的时候需要遵循一定的原则，目前的无功补偿是按照这样的原则进行的：

（1）从根源上，减少无功功率在线路上流动造成的有功损耗，无功补偿的时候就从接地进行；（2）对于配变励磁无功损耗最好的补偿方式就是固定式补偿，但这个补偿方式中选择补偿点数就要根据它的实际情况来进行，在配变励磁无功损耗的补偿中最好是选择两个补偿点；（3）针对感性负荷用户，就应该在用户处进行相应的无功补偿，这个方式非常适宜，只要不出现过度补偿的情况，那么长期进行就能够发现这个方式是最为经济的。

2 无功补偿技术的目标与要求

2.1 无功补偿技术的目标

现在我国家用的都是采用的220伏，它的配电线路的电网输出是属于35千伏以下，因此针对于配电线路的补偿技术就是为了提高35千伏以下的配电线路供电的安全性与稳定性，使整个电力系统能够达到一个平稳、经济的状态。下面就从35千伏以下的配电线路上安装无功补偿装置，利用无功补偿技术让配电网的电能和输入到客户电压质量有一个明显的改善进行分析。

2.2 无功补偿技术要求

从国家对于电力行业的相关规定中发现，针对于35千伏以下的配电线路网的功率和线损都有一定数值要求，一流的电力企业35千伏以下的功率因数一定要达到0.9，提供的功率是理想功率的90%，线的损耗不得大于5%，还有相关的电压质量要求和无功补偿要求。在35kV以下的无功补偿技术的线路中必须引入电容器这样一个电器元件，电容器自身是采取自动或者是固定的形式进行无功补偿。一般来说可以采用的无功补偿的方式不外乎三种，那就是固定补偿、自动补偿或者是两者结合起来的补偿方式。其中固定补偿是直接可在供电线路中投入固定的电容器组，在计算的时候一般是按照线路低负荷运行而计算的，而自动补偿的计算方式就是相反情况，只有两者结合的方式才是最为理想的。

要想无功补偿做到一个完整的补偿，那么就会用到多种补偿方式，如果只是利用一种补偿肯定是不能达到一个完整补偿的效果。针对于现在的35千伏以下的配电网系统，要做到完整的补偿就要将变电站集中补偿、35千伏以下线路补偿、用户端低压补偿和一个随机补偿使用到位，才会达到完整的补偿效果。

无功补偿要满足平衡原则，这里的平衡是指接地平衡，因为从农网配电线路配比的实际情况中发现这是一个非常复杂的问题，它的模式比较多样化，根本不可能用一个统一的模式将其整合，只能够通过几个方法的结合使用来进行，用分散、集中、固定、自动等方式进行有效的结合使用。现在一般的补偿就是按照三个步骤进行：（1）通过安装固定的补偿电容器组，这样就能保证无功补偿达到就地平衡，这里的补偿电容器组的大小一般是根据主变压器容量的百分比进行；（2）通过线路中的负荷中心或者是在最低运行负荷时，按照最低的负荷运行量所需的无功需求量安装固定的补偿电容器组；（3）在线路负荷中心上安装自动补偿的电容器组。通过以上三个步骤能够达到一个最后的就地平衡原则。配电线路的无功补偿原则就是在线路的电杆上安装一些电容器，用这些电容器进行一个点对点的补偿或者是多点的电容器补偿，这样做的好处就是可以减少电线上的有效功率损耗，可以直接提高利用的效率和电压的效果。在安装电容器进行一个补偿时，也有相应的适合补偿点位置。一般情况下单点补偿地点选择在离线路的首端位置2/3处，补偿的容量就是相对应的无功负荷的2/3，针对于两点就有不同选择了，这两个补偿点的位置分别是线路距首端的2/5和4/5处，针对于过于长的线路，负荷相对而言又比较大的话，就要进行多种补偿方式的结合使用，在线路上的补偿点分布就要更加密集，一般是通过三个点进行分散的补偿，第一组电容器组的补偿位置就在其线路的2/7处，这一处设定为固定补偿，第二组电容器组的补偿位置就应该在其线路的4/7处，这一处为自动补偿，在这一处是属于一个负荷比较集中的地段，第三组的电容器组应设立在6/7处，这个补偿点也是一个固定的补偿。针对于线路长的电网配电线路的无功补偿来说，多点补偿是采用的分支线分段补偿的方式进行，对于分支较大或者线路较长的负载自然功率因数低的线路进行一个补偿。农村的房屋分布相对于城市来说比较分散，根据实际的情况，农网线路的补偿点就应该适宜的控制，并不是越多越好，而是要进行一个合理的应用，对于农村来说可以采用熔断器来作为过电流和电压的保护，既简单又实用。

在配电线路的无功补偿中，针对于不同的配电线路的补偿，它的补偿容量是不同的，因此要确定某一条配电线路的补偿容量还要根据一系列的计算来确定，一般都是用线路平均无功负荷和最小的无功负荷来计算。在线路的最小无功负荷小于平均无功负荷的2/3时，这个时候可以选择安装固定的补偿装置，无功补偿的容量是按照最小无功负荷来确定。

3 无功补偿的方式

无功补偿也是通过不同的方式进行不同的补偿。无功补偿的系统是独立进行，补偿点的选择就能够直接决定到最后的补偿效果，特别是在线路较长的集中补偿中更是体现得特别明显，在农电网线路的补偿中就能够说明这一个问题。在针对于距离特别长或者本身线路所带的负荷又非常特殊的情况下，为了要保证补偿的效果，一般情况下就会在同一条线路上安装多台补偿的设备，这个时候安装的点就会和负载的分布情况有直接联系。在低压配电网中，负荷的分布一般都是沿着线路均匀的分布，为了达到补偿前和补偿后的减损效果最大化，所以在确定补偿容量和位置时就分为三种不同的补偿方式：（1）单点补偿；（2）两点补偿；（3）多点补偿。

4 补偿后的效益

在现在的补偿中，由于设备的数量多，而且容量的大小不统一，这样在接入电网后，导致最后的平均功率因数相对而言较低，消耗的无功功率占有功功率的比例就非常大，如果能够将功率因数提高到0.9以上，那么无功消耗占有功消耗的比例就会下降一半或者一半以上，无功的输入减少以后，那么用电企业的效益就会相对地增加。从下面的三点就能够得到减少无功输入后带来的好处：

4.1 减少了企业的电费支出

提高功率因数对于企业的效益是非常明显的，原来的电价制度中，企业用电功率因数如果低于规定值，那么就会增加电费的支出，现在高于规定数值的话，电费的支处就会直接减少。从中可以看出，功率因数对于企业的经济成本有非常重要的影响。

4.2 提高了设备的利用率

同样的设备在同样的有功下，由于功率因数的提高，无功功率就减少，这样变相地提高了有功功率，使系统不会过载运行，从而发挥了设备原有的潜力。

4.3 降低了系统的消耗

在补偿前后线路传送的有功功率不变，但是功率因数的改变，就可以间接地减少线损，线损的减少就能够降低系统的消耗。

5 结语

综上所述，本文对35千伏以下的配电线路无功补偿的补偿原则、补偿技术、补偿方式等几个方面进行了一个简要的分析。在现在的配电线路中，尤其是农业配电网中相对而言无功消耗很大，做好无功补偿工作能够让供电的质量有所保障，利用的效率能够达到最大化，有利于减少损耗、运行费用等，直接提高了经济效益，也提高了人们的生活质量。

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作者简介：周俊言（1974-），女，重庆人，国网重庆江津区供电有限责任公司电气工程师，研究方向：配电技术。