浅谈农村配电线路的无功补偿及合理匹配

季昌华

摘要：随着我国农村经济的不断发展，配网系统也在不断改进，由于目前农村家庭开始大量使用耗电量大的电器，使农村配网功率下降。所以针对目前农村实际用电状况，提高电能利用率就必须做低压配电网进行无功补偿。因此在农村配电网中实施无功补偿十分必要。

关键词：农村配电线路;无功补偿;合理匹配

前言

目前，农网在实际运行过程中，还存在着电压波动大、稳定性差、线路损耗大等诸多问题，这些问题在很大程度上影响了农配网的平稳、高效运行。因此，低电压动态无功补偿装置以其独特的优点在农配网供电系统中得到了广泛地应用，并成为一种必然的发展趋势。为此本文着重对农村配电网无功补偿和合理配网展开论述。

1农村配电线路的特点

（1）     广泛传播。由于农村地区分布广、人口不集中，致使变电站、配电变压器分布分散，配电线路覆盖面广。

（2）     线条长度复杂。由于我国农村地区多分布在地形复杂的山区，交通不便，相应的线路路径长度也变长变复杂。

（3）     设备质量参差不齐。长时间使用，线路设备陈旧，电力安全隐患增加，农村地区交通不便，维修延误和过载。

（4）     季节性因素。农村电网在高峰期负荷迅速增加。农网主要采用放射型配电网络，电网分散，无功损耗增大，一般情况下，满足居民日常用电需要，变压器负荷小。

2无功补偿的基本原理

在电网供电过程中，必然要消耗大量的输电功率，此时供电效率将低于电网运行的经济负荷和电压负荷，因此需要在电力系统中安装无功补偿装置。在电网运行中，无功补偿最直接的作用是提高供电效率，但有两种输出功率，即有功功率和无功功率。在运行中，当电感式电气设备无法把电能转换成有功功率时，所需的电能就成为设备运行所需的无功功率。输送无功损害线路设备，若由输电系统提供无功，则输电系统设计应同时考虑无功功率和无功功率。电容式无功补偿装置的无功功率提供稳定的电压，损耗小，为了避免由于系统本身的无功传输而造成的电压降、电路损耗和电源供应，常采用电容式补偿装置进行补偿。经济效率低等问题在各种电路设备中提高功率效率和降低损耗，即无功补偿。

3农村配网无功补偿的方式

3.1  随机补偿

随机性补偿就是随电机补偿，即电容直接接到电机上，使其能同时利用一组控制装置和保护装置，从而使补偿方式简单、易于维护和管理。由于大容量电动机的加入和退出，农村配网中无功负荷的波动是一个很大的问题，采用随机补偿方法可以从根本上消除农村配网中的无功负荷。若补偿容量较小，则应选择随机补偿方式，使电容器直接并联于电机上，以消除无功负荷。但是需要注意的是，如果电动机产生的谐振大于电压值，那么电容的补偿容量就不能超过电动机的励磁无功。

3.2  随器补偿

春季和冬季，由于农民用电少，所以农村的配网系统经常出现空载现象，空载无功可耗大量电力。为克服这一问题，采用随机补偿的方法进行无功补偿。随机性补偿可根据配电变压器的容量大小，随负荷的变化随时进行自动补偿，能有效地减少空载运行所消耗的电能，从而节省了资源，同时提高了可农村配网的用电率。该方法的特点是线路简单，便于维护，因而随机性补偿方法在农村配网系统中得到了广泛应用。

3.3  线路补偿

线补方式是将电容器分散地装在线上，用熔断器对其进行保护。此种补偿方式，只能补偿无功基本负荷的部分，属于对固定部位的补偿。但这种补偿方式不能替代随机补偿和随器补偿，只能对这两种补偿方式进行进一步补充。电容器应安装在线路的主线上，以便对主线進行无功补偿。因此，农村地区的配电网络更加完善。

4农村配电线路的无功补偿容量的确定

由于过度补偿不仅不能达到降低损耗、提高效率、降低用电费用的效果，而且还会对整个供电系统造成损害，从而导致电压过高、波动性大、谐波增加等问题，所以在配电设计规划时必须对其进行精确的计算和分析。对不同负荷类型的配电网，在进行合理的配网设计时，将配电网划分为三类进行探讨：

（1）     干线末端的集中负荷。对这类线路，用户主要是用电补偿来补偿电抗性负荷。

（2）     在主干线上均分负荷。在线路上配置一组电容器，在均载条件下，电容器最适合的容量为线路无功负荷的三分之二，位置为线路从送出端起的三分之二。对电容器进行配置时，必须考虑两个重要因素：一个是用户电压在负载较小、较高且不稳定时，不能超过电压的偏移位置;另一个是电源的容量不能超前。

（3）     负荷分布不均的主干线情况。分枝通常为60°和90°，在60°时，所配置的电容器最适合承受无功负荷的80%，最适合承受从送电端起的五分之一的负荷;在90°时，最适合承受无功负荷的80%，最适合承受线路从送电端起的三分之二。

无功补偿要综合考虑电费效益，根据实际情况进行调整，并保持一定的经济效益，以兼顾设备投资、维护成本和电费收益。对于配电网无功补偿进行分析，需要考虑到变电站、线路和用户三方的利益：首先，不同的变电站具有不同的电压负荷值，对电压变化的调节方法也有不同的要求，在一般的变电站中，容量的确定主要是以变压器容量的10%～50%为依据;其次，线路的确定需要了解不同的补偿方式所产生的线路损耗，其中输送无功功率是损耗线路中的一个重要因素，根据这一原则，设置补偿容量应以线路损坏值最小为原则;最后，考虑到用户的使用情况，对于用户的补偿能力，我国有明确的规定如何确定容量。总之，要综合考虑多种因素来确定补偿能力。因此，在确定无功功率补偿能力时，应根据具体情况选择具体的补偿方式，这样才能更好地发挥无功补偿的作用，取得更大的经济效益。

结语

总之，无功补偿技术在农村检测系统中得到了广泛的应用，并成为农网日常运行中最常用、最有效的节能降耗技术措施。在配电网中，无功补偿对降低功率损耗、提高电源容量和提高电压质量十分重要。所以，有必要在农村的建造和改造中，加强对无功补偿技术的应用。

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