试析35千伏以下配电线路的无功补偿技术

试析35千伏以下配电线路的无功补偿技术

陈少伟

陈少伟

（国网山东省电力公司日照供电公司山东日照276800）

摘要：目前，我国配电线路系统中，无功消耗电能的情况比较严重，特别是一些农业配电网的无功消耗，因此，做好无功补偿工作，对提高配网供电的质量、提高用电效率、减少损耗具有重要的作用。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

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无功补偿遵循的原则

在对配电线路进行无功补偿工作时，一定要遵循一定的工作原则进行。我国无功补偿工作的原则有以下三点：第一，为了能够从根源上减少由于无功功率在配电线路上流动而造成的电能的有功损耗，无功补偿工作应该从线路接地开始。第二，对于配变励磁产生的无功损耗进行补偿时，最佳的补偿方法就是采用固定式补偿法，并且，在选择补偿的点数时，应该要根据实际的励磁无功损耗情况来制定。另外，如果想要达到最佳补偿，对于此类情况最好选择两个补偿点，双管齐下。第三，对于一些感性负荷用户也应该要给予适当的无功补偿，虽然这种补偿方式在前期会增加配网电流成本，但是长期进行就会发现，这个方式其实才是最经济实惠的。

2无功补偿的目标和要求

2.1无功补偿的目标

目前，我国家庭使用的电压普遍都是在二百二十伏，其配电线路中电网的输出是在35千伏以下的，所以，该无功补偿主要是针对此类电能用户，其目的是为了提高此类用户配网供电线路的安全和稳定，从而保证我国的整个电力系统都可以一直保持在一个安全、平稳、经济的运行状态。对此，可以采用在35千伏以下的配网线路中安置一个无功补偿的电力设备，并利用无功补偿技术，让配网的电能与输入到用户处的电压质量都可以得到明显的改善，从而有效的提高配网线路的工作效率和经济效益。

2.2无功补偿的要求

首先，在对35千伏以下的配电线路进行无功补偿时，应该将电容器引入到线路当中，因为电容器是一个能够采用自动或者是固定方式进行无功补偿的电器元件，而正常的无功补偿技术主要就是采用自动、固定或者是二者结合的方式进行补偿，所以，该元件的引入，可以极大的减少无功补偿的工作任务量。其次，要采用多种补偿方式对配电线路进行无功补偿。如果想要达到最佳的补偿效果，单单依靠一种方式是远远无法做到的，所以，针对35千伏以下配电线路的特点，可以采用变电站电能集中补偿、客户端低压电能补偿、35千伏以下配电线路补偿以及随机选择一种十分到位的补偿方式，只有这样，才能够保证补偿效果的完整。最后，无功补偿还要保证补偿工作的平衡性，但是，由于配电线路的实际配比比较复杂，想要利用统一的模式对其进行有效的整合十分困难，因此，需要分三个步骤逐渐完成：第一，安装带有固定补偿功能的电容器组，通过固定补偿的方式，使补偿工作达到平衡，其中，电容器组的代销需要按照主变压器的容量百分比来选择。第二，当电能通过配电线路的负荷中心或者是负荷值处于最低时，按照最低负荷的电能运行量需要的无功需求量来安装电容器组。第三，在配电线路的符合中心上安装一个带有自动补偿功能的电容器组。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。

3无功功率补偿的技术需求

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。

4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。

5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：

5.1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。

5.2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。

5.3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。

参考文献：

[1]李峰.关于10kV配电线路的无功补偿技术研究[J].电子制作，2014，20：194.

[2]张建平.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2012，06：10-11.