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浅谈农村电网无功补偿优化配置方法
【摘要】随着农村电网进一步完善,工农业生产用电规模不断扩大,用电量的日益增长和用电结构的变化,使得电力供需矛盾越来越突出,人们根据电力网的运行特点,从无功传输过程消耗有功的角度,推行了无功补偿。为此,解决好当前无功补偿优化配置方法,具有十分重要的意义。
【关键词】无功功率平衡;无功优化;优化选择

1.变电站集中补偿
针对输电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等,主要目的是就近向配电线路前段(靠近变电站的线路)输送无功,改善输电网的功率因数、提高终端变电站的电压和补偿主变压器的无功损耗,同时兼顾调压。这些补偿装置一般连接在变电站的10KV母线上或高压供电用户降压变电站母线上,也包括集中装设于电力用户总配电室低压母线上的电容器组。补偿容量通常按主变压器容量的15%-30%配备,具有管理容易,维护方便等优点,但这种补偿方式对于农网有以下缺点:一是农网负荷季节性强,设备负荷率低,变电站的无功补偿容量的选择很难适应季节性和昼夜大幅度变化的无功负荷的需要。二是为了使其功率因数达到上级电网规定值,并防止过补偿和电压升高的问题,就必须采用大容量无功补偿装置,在运行上势必会出现频繁的操作。三是经济效果受到很大限制。由于电容器组安装在变电站,主要是补偿主变压器本身的无功损耗以及减少变电站以上输电线路传输的无功电力,降低供电网络的无功损耗。但它不能降低配电网络的无功损耗,因为变电站以下用户消耗的无功功率仍然需要通过配电线路长距离输送。
2.10KV配电线路集中和分散补偿
我国城、乡10KV配电线路广泛采用大树干、多分支的单向辐射型供电方式。这些线路的特点是:负荷率低,负荷季节性波动大,配电变压器的平均负荷率低,线路损耗大,末端电压质量差。在配电线路上进行分散补偿,能显著改善电力线路的运行性能,降低电能损耗,提高供电网络的电压质量。
配电线路分散补偿,是指把一定容量的高压并联电容器分散安装在供电距离远、负荷重、功率因数低的10KV架空线路上,主要补偿线路上感性电抗所消耗的无功功率和配电变压器励磁无功功率损耗,还可以提高线路末端电压。无功补偿装置安装地点的选择应符合无功就地平衡的原则,尽可能减少主干线上的无功电流为目标。一般对于均匀分布无功负荷的配电线路,其补偿容量和安装位置按[2n/(2n+1)](其中n为不小于1的整数)规则,求得最优补偿方案。考虑到无功补偿装置的运行维护、补偿效益及投资回收期限,沿线的无功补偿点以安装一处为适宜,最多不应超过两处,可以直接连接于主干线上和较大的分支线上,每个补偿点的容量不宜超过100~150Kvar。配电线路上无功补偿容量应适当控制,并且在线路负荷低谷时,不应出现过补偿向系统倒送无功。负荷在线路上的分布状况不同,安装地点也不相同,具体位置应根据负荷分布特点和容量的大小计算确定。
3.用户分散补偿
目前我国城镇低压用户的用电量大幅增长,企业、厂矿、居民小区等对无功需求都很大,直接在用户末端进行无功补偿,最恰当地降低电网的损耗和维持网络的电压水平。GB50052―1995《供电系统设计规范》指出,容量较大,负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。故对于厂矿企