农村无功补偿技术方案探讨
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摘 要：本文根据我市电网的实际情况，对无功补偿的作用进行分析和研究，提出了采用不同无功补偿的技术方案，对维持电网正常的额定电压，降低损耗，提高供电质量都有不同的效果。同时重点介绍无功补偿容量的确定。
中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0133-01
1 无功功率的作用
无功功率是以保证电网安全供电与电能质量中所不可缺少的重要组成部分。当无功功率不足的时候，就会使电网的电压出现降低现象，会导致电气设备降低出力，损坏了用电的设备，无功功率的增加既影响配电系统的电能质量，也限制了线路、配变的供电容量，增加了配电系统的供电线损。因此，调节农村电网的无功功率尤其重要。
2 无功补偿的作用
2.1 补偿无功功率，提高功率因数
在电网运行中，因大量非线性负载的运行，不但要消耗有功功率，还要消耗无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生功率与电能损耗。
由电能损耗公式：
可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，降低线损耗。
2.2 提高设备的供电能力
由P=S·cosφ可以看出，当设备的视在功率S一定时，如果功率因数cosφ提高，上式中的P也随之增大，电气设备的有功出力也就提高了。
2.3 降低电网中的功率损耗和电能损失
由公式I=P/（3·U·cosφ）可知当有功功率P为定值时，负荷电流I与cosφ成反比，安装无功补偿装置后，功率因数提高，使线路中的电流减小，从而使功率损耗降低：ΔP=I2R降低电网中的功率损耗是安装无功补偿设备的主要目的。
3 留格变电站无功现状
该无功缺额主要是石材厂用电设备多为异步电动机，又经常处于半空载状态（切割后倒锯），因此吸收了大量的无功功率，仅仅依靠变电站10 kV母线无功补偿是远远满足不了负荷需要的。所以无功补偿设备的配置，应按照“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡”的原则，要把降损与调压相结合，以降损为主；又要把集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；同时，变电站补偿与用户补偿相结合，以就地平衡为主，共同搞好无功补偿的配置和管理，从而取得无功补偿的最大经济效益。为此，制订一个合理切实可行的补偿方案是十分必要的。
4 无功补偿方案的确定
方案一：采用变电站补偿与用户补偿结合。
（1）变电站集中补偿。
留格变电站投入容量为2250 kvar（考虑负荷增加）采用无功自动投切装置分四级，容量比为：1∶2∶4∶8
（2）用户集中补偿。
建议100 kVA以上的配电变压器都要装随器补偿装置，特别是石材厂的变压器，低压侧安装电容器时，应考虑以下原则：在轻负荷时，防止向10 kV配电网倒送无功，以取得最大的节能效果，根据配变容量按下式计算：Qc=（0.10～0.15）Sn（kvar）；Sn为配变容量kVA。
（3）用户个别补偿（随机补偿）。
因我市用户工程变压器容量以100 kVA以下为主，而国网公司无对100 kVA以下变压器应装设无功补偿容量的强制性规定，故新增用户通过沟通可以实行，已有老用户考虑投资工作难度大。
方案二：采用变电站、线路集中补偿、用户补偿三级。
（1）变电站集中补偿。
留格变电站投入容量为2250 kvar（考虑负荷增加）采用无功自动投切装置分四级，容量比为：1∶2∶4∶8
（2）线路集中补偿。
对于负荷沿主干线均匀分布的配电线路，安装一组电容器时，安装位置位于主干线长度的2/3处。安装两组电容器时，安装位置位于线路长度的2/5、4/5处。对于非均匀分布的配电线路，其安装位置位于主干线长度的3/5～2/3之间。其容量的选择可按该线路月平均的50%选取补偿容量，然后减去低压侧补偿容量之和，则可使用线路整体的功率因数提高到0.95，其降损节能的效果将更为明显。
（3）用户集中补偿。
建议100 kVA以上的配电变压器都要装随器补偿装置，特别是石材厂的变压器，低压侧安装电容器时，应考虑以下原则：在轻负荷时，防止向10 kV配电网倒送无功，以取得最大的节能效果，根据配变容量按下式计算：Qc=（0.10～0.15）Sn（kvar）；Sn为配变容量kVA。
5 结语
综上所述，当电压不稳定，线路损耗过大时，需调查是否因功率因数过低所导致。而装设必要的无功补偿，是一项投资少、见效快，能迅速提高供电质量的有效方法。