35千伏以下配电线路无功补偿技术分析

胡进喜

【摘 要】配电线路的无功补偿技术是配电网络中节能降损的一个有效方法，其容易的选择是以网络总有功损耗最小为目标，要让全年的经济效益可达到最优化。本文主要是对35KV以下的线路无功补偿技术进行全方位的分析。

【关键词】无功补偿；线路；35KV

1 无功功率补偿原理、原则

纯电阻元件在交流电路中负载电流、电压是属于同相位的，纯电感负载中电流滞后电压=90度；纯电容负载中电流超前电压=90度。简单来说，纯电容电流和纯电感电流相位差达到180度，是可以互相进行抵消的。但当电源往外供电时感性负载向外释放能量在两种负荷间的互相交换，感性负荷所需要无功的功率即可由容性负荷输出无功功率中得到相应的补偿就实现了无功功率就可解决，以此达到补偿目的。

原则如下：

第一，为了减少无功功率在线路流动中所导致的有功损耗，无功功率的补偿即可就地进行。

第二，由于要考虑运行维护和电容器本身的性能因素，在对配变励磁无功损耗运用固定方式补偿时，以二处最佳。对线种感抗所消耗无功功率，要在配变无功补偿时考虑充分。

第三，对于感情负荷的用户要在他们的地点就进行无功补偿的扣作，以此来补偿其变压器绕组和感情的负荷无功损耗，同时伴随其变化自动投切至电容器组。由电网长期经济运行作为出发点，功率因数在不过度补偿的基础上，便是越高越好。

2 无功功率补偿的技術需求

第一，对35KV以下的配电线路加装无功补偿装置系统，可提升其供电的可靠性，让电力运行更案例、经济，并且还能对电网中的客户端电压质量起到优化的作用，提升供电的可靠率。

第二，在相关文件中（电网下发的关于电力行业有关的文件），规定35KV以下的功率因数≥0.9，线损≤5%。运用固定、自动机相结合的投入方式来实现相关的无功补偿。如果想要达到理想的效果，那么在一条供电线路中投入固定的电容器组需根据线种低负荷进行相应的计算，通过自动补偿量在线路满负荷时计算的值可采用固定、自动补偿两种方式来配合。

第三，虽说无功补偿原则为就地平衡，但农网的线路情况是比较复杂的，无法进行统一模式的处理。因此要采用集中、分散、固定与自动有机结合的方式进行：

（1）变电所内按主变压器容易百分之十五左右安装固定补偿电容器组；

（2）在线路负荷中心或是某处按低负荷时无功需求量安装固定补偿电容器组；

（3）在线路负荷中心上侧，安装自动补偿的电容器组。

第四，在农网，主要是采用三级补偿外加随机补偿的机制进行，即变电站的集中补偿、35KV以下线路补偿、用户端低压补偿、随机补偿。

第五，考虑到降低线损、提升力率、电压效果的问题，线路补偿原则是在线路电杆上安装电容器实行单点、多点的电容器补偿。原则如下：

以农村的实际情况进行分析，在农网线路中，其补偿点不能过多，在控制方式中，要以简单为主；保护的方式可运用避雷器、熔断器作为电流及过电压的保护。

第六，在对某一配电线路的补偿容量进行明确时，一定要根据此线路的平均无功负荷及电小无功负荷进行计算，当线种最小无功负荷小于平均无功负荷的三分之二时，因为无功是单向的所以可采用固定的补偿装置。但值得注意的是，要根据最小的无功负荷来明确补偿的容量。如果在线路中，有比较大的无功负荷点，不单单要考虑线路开始与结束端的距离，还要考虑大的无功负荷点。在实际的装置中，补偿装备以100～200kvar/组最佳。

3 无功补偿方式

第一种：单点补偿。一般来说，在无功负荷沿线均匀分布的基础上，补偿地点要装置在离线路起始端线路全长的三分之二处，补偿容易为全线所需无功容量的三分之二时其线损下降值将达到最大。在这样的情况下，线损的下降率：△p△pl=88.9%。

当线损下降率△p△pl=96%有n个补偿点，当有n个补偿电容时，第i个补偿电容器安装的位置，为补偿后的线损值为li=2i2n+1（i=1，2？？，n）。补偿之后，其线损值是△p2=q2r3u2（2n+1）2。线损下降率则为△p△pl=1-1（2n+1）2△△×100%

4 无功补偿的效益

现代数量和容量大小不等的设备接于电网中，功率因数平均值在0.70～0.85 间。消耗无功大约占到了消耗有功的60%～90%。只要将功率因数提升至0. 95左右，则无功消耗只占有功消耗的百分之三十左右。因为减少电网无功输入，会给用电的企业带来一定的益处。

第一，为企业节省大量的电费。提升功率因数对企业直接经济效益是非常明显的。国家当前在大力提倡节能、减排。在电价的制度不中，企业用电功率因数低于规定数值，需要多收电费，并且高于规定的值数，可在一定程度上减少电费。由此可见，提升功率因素，对企业来说，有非常重要的经济价值与作用。

第二，提升设备的利用率。对原有设备在两样的功率下，因为功率因数有所提升，负荷电流减少了，这让系统不至于过载的运行，因此发挥原有设备潜力。

当功率的因数提升至0.95时可求得有功损耗将会降低百分之二十及四十五。

5 结束语

综上所述，当前在配电网特别是工农业配电网中用电负荷自然功率因数低，无功消耗比较大，对电网铁供电质量及供电效益的影响非常大，所以，做好配网无功补偿，特别有利改善系统电压与用户电压质量、降低线路损耗、提升经济效益，同时还可以提升社会的效益。