淺析低壓無(wú)功補償

一、低壓無(wú)功補償的概念

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

　　隨機補償：隨機補償就是將低壓電容器經(jīng)過(guò)熔斷器與電動(dòng)機并接，通過(guò)控制，保護裝置與電動(dòng)機同時(shí)投切。

隨器補償：隨器補償是將低壓電容器經(jīng)過(guò)熔斷器固定接在配電變壓器低壓側，以補償變壓器的勵磁及漏磁無(wú)功損耗。

　　跟蹤補償：跟蹤補償是指以無(wú)功補償投、切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組并接在大用戶(hù)400伏母線(xiàn)上。這種補償方式，相當于隨器補償的作用。另選幾組低壓電容器作為手動(dòng)或自動(dòng)投切，隨時(shí)補償400伏網(wǎng)絡(luò )中變動(dòng)的無(wú)功負荷。

二、農網(wǎng)無(wú)功負荷淺析

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

　　在上述網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)下，原有農網(wǎng)用戶(hù)中，10千伏線(xiàn)路送出端或配電，變壓器用戶(hù)均沒(méi)有配置補償裝置，致使10千伏送出端功率因數COSφ值很低。其主要原因是眾多的小容量配電變壓器時(shí)常在低負荷下運行，眾多配變的空載及漏磁損耗、家用電器的無(wú)功耗用迭加起來(lái)占據了10千伏線(xiàn)路送出的大量無(wú)功功率，致使COSφ值達不到規定要求，線(xiàn)損也大大增加。

三、對功率因率COSφ值的要求

　　根據水電部《電力系統電壓和無(wú)功電力技術(shù)導則》的規定和農網(wǎng)改造的技術(shù)要求，電力用戶(hù)的功率因數應達到下列規定：

1．高壓供電的工業(yè)用戶(hù)和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶(hù)功率因數為0.90以上；

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

3．躉售和農業(yè)用電，功率因數為0.80以上。

　　經(jīng)過(guò)努力達不到以上規定者應裝設必要的補償裝置。

　　原水電部《供用電規則》規定：高壓供電的用戶(hù)必須保證功率因數在0.9以上，其他用戶(hù)應保持在0.85以上。

四、幾種無(wú)功補償方式的優(yōu)劣比較

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

　　在農網(wǎng)10千伏線(xiàn)路上，“T”接變壓器一般較多，且變壓器“大馬拉小車(chē)”的現象極為普遍，多數時(shí)段接近于空載運行，10千伏線(xiàn)路首端的功率因數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補償方式，即在變壓器低壓側按空載電流計算選擇并聯(lián)電容器補償，在加工作坊按電動(dòng)機容量計算選擇并聯(lián)電容器補償。補償電容器采用手動(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(wú)功分散補償，才能降低農網(wǎng)線(xiàn)路的線(xiàn)損，降低農村電價(jià)。

　　對于農村排灌站的用電特點(diǎn)，一是“季節性強”，每年用電累計時(shí)間為1～2個(gè)月。二是“電動(dòng)機單機容量大”，一般為30～80千伏安。三是由于用電時(shí)間短，不重視無(wú)功需量，都沒(méi)有裝設補償裝置。另外農村眾多的排灌站同時(shí)投運，造成系統無(wú)功電量不平衡。這些排灌站應根據電機容量計算選擇并聯(lián)電容器隨機補償，促進(jìn)無(wú)功就地平衡。

五、補償裝置的接線(xiàn)

　　裝置測量點(diǎn)的接線(xiàn)，主要是補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(xiàn)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(xiàn)在被補償系統中的“T”接點(diǎn)；電流的引入點(diǎn)，是指補償裝置使用的電流互感器在被補償系統中的安裝點(diǎn)。正確的方法是：以負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(xiàn)“T”接點(diǎn)電源之間，即電流互感器測量的電流必須包含流過(guò)電容器組的電流。否則，在電容器分組投、切狀態(tài)中，無(wú)功補償裝置測量顯示的有功、無(wú)功功率和COSφ值都不會(huì )變化，造成無(wú)功補償裝置投、切效果無(wú)法判斷。

六、無(wú)功補償的效益評價(jià)

　　按國電公司有關(guān)規定，功率因數COSφ值達不到標準的應督促裝設補償裝置，以降低線(xiàn)損。裝設補償裝置，要從長(cháng)遠利益出發(fā)，克服當前資金匱乏困難。安裝低壓無(wú)功補償裝置，獲益最大的是用戶(hù)，其次是供電系統。我們對我公司所屬農網(wǎng)用戶(hù)，通過(guò)認真分析計算，精心設計，在自愿的基礎上，為其加裝了低壓無(wú)功補償電容器，從而徹底解決了用戶(hù)電能質(zhì)量不穩定的難題，取得了良好的社會(huì )效益，贏(yíng)得了用戶(hù)的好評。