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近年來,隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活用電及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電都大幅度提高，特別是農(nóng)電體制的改革，城鄉(xiāng)同網(wǎng)同價(jià)的實(shí)現(xiàn)，用電量更是急速增加。雖然也投入大量資金進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)改造，但都跟不上用電需求步伐，加上一直以來農(nóng)村電網(wǎng)并沒有較完善的規(guī)劃，高低壓線路供電半徑過大，配變布點(diǎn)不合理的現(xiàn)象仍大量存在，造成電壓質(zhì)量差，線路損耗大。農(nóng)電體制改革前，沒有抄表到戶，低壓線路損耗由用戶負(fù)擔(dān)，電壓質(zhì)量的測定也只到配變的低壓側(cè)，因此在這兩方面未有較實(shí)際的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。但抄表到戶后，高低壓線路的損耗均由供電部門承擔(dān)，上級對線損率越來越嚴(yán)格，用戶對電壓質(zhì)量的要求也提高了，如何解決這兩個(gè)問題成為當(dāng)時(shí)較迫切的任務(wù)。綜合考慮時(shí)間、資金等方面的因素及配網(wǎng)的實(shí)際情況，我們嘗試采用不同的無功補(bǔ)償方式以提高功率因數(shù)入手，選用一些上述問題相對嚴(yán)重的線路作為試點(diǎn)開展本項(xiàng)工作。
無功補(bǔ)償點(diǎn)的合理選擇以及補(bǔ)償容量的確定,能夠有效地維持系統(tǒng)的電壓水平,提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性,避免大量無功功率的遠(yuǎn)距離傳輸,從而降低有功網(wǎng)損,減少發(fā)電費(fèi)用。
10kV及以下配電網(wǎng)采用的無功補(bǔ)償方式有:10kV線路補(bǔ)償、變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償、公用低壓線路分散補(bǔ)償幾種方式。以往通常采用的方法是在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，既可降低線路損耗，也能降低配電變壓器損耗，電壓質(zhì)量也有較大的改善。但隨著運(yùn)行條件的變化，這種單一補(bǔ)償方式不能解決出現(xiàn)的種種問題。我們針對新會配網(wǎng)的一些實(shí)際情況，通過采用多種補(bǔ)償方式結(jié)合的辦法，采得不錯(cuò)的效果。
一、變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償方式
我們較普遍采用的是在配電變壓器380 V側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償,通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜,容量在幾十至幾百千乏不等,根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng)投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。主要目的是提高配變負(fù)荷的功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡,對配電網(wǎng)和配電變的降損有一定作用,也有助于保證配變輸出的電壓水平。自動(dòng)補(bǔ)償裝置控制器是根據(jù)功率因數(shù)來進(jìn)行電容器的自動(dòng)投切的
自1999年農(nóng)網(wǎng)改造以來，無論是公用臺區(qū)還是專用臺區(qū)， 對于100kVA及以上的變壓器，我們基本上都按其容量的20%-40%配置了低壓集中式動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。這種補(bǔ)償方式對于專用戶及主要負(fù)荷距配變不遠(yuǎn)的公用臺區(qū)效果較好，既能改善電壓質(zhì)量，又能降損，維護(hù)工作相對簡單。但對于低壓線路長、負(fù)荷分散的臺區(qū)，配變輸入電壓低的地方，單一采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆绞叫Ч臀慈缋硐耄杞Y(jié)合其他方式進(jìn)行無功補(bǔ)償。
二、低壓線路分散補(bǔ)償方式
隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電量越來越大，特別是部分水網(wǎng)地帶的養(yǎng)殖業(yè)，其特點(diǎn)是用電量大、地點(diǎn)分散、負(fù)荷功率因數(shù)低（用電設(shè)備主要是小容量三相電機(jī)，且一般養(yǎng)殖用戶不會安裝補(bǔ)償裝置），而且波動(dòng)大，一直以來這部分的電壓質(zhì)量及損耗都是存在很大的問題。最徹底的解決辦法就是新架設(shè)10kV線路、新增臺區(qū)或調(diào)整布點(diǎn)和改造低壓線路。但由于長期以來農(nóng)村配電網(wǎng)缺乏長期規(guī)劃，要進(jìn)行完善的改造所需的資金量是非常巨大的，所需時(shí)間也是很長的，在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過分析研究，我們決定采用在這類低壓線路上分散安裝電容補(bǔ)償器的方法來解決。
2003年同網(wǎng)同價(jià)后，大鰲鎮(zhèn)養(yǎng)殖用電急劇增長,造成了許多變壓器、配電屏、低壓線經(jīng)常出現(xiàn)超載，而且線路后段電壓嚴(yán)重偏低。下表為其中一個(gè)臺區(qū)的測量數(shù)據(jù)：主要負(fù)荷集中在兩條出線，每條出線長700多米，共30多戶分散接在低壓出線上，2003年上半年線損率為26%。
由上述數(shù)據(jù)看出變壓器及低壓線路超載，且電壓嚴(yán)重偏低，如果要徹底解決需新架設(shè)10kV線路并另立一個(gè)新臺區(qū)，投資將超過40萬元，耗時(shí)最少50日。而我們采用低壓線路分散補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ謩e在每條出線距配變1/3及2/3處各安裝一臺45kVar及30kVar的電容補(bǔ)償箱，因養(yǎng)殖用電極不平衡，在夜間達(dá)到高峰，白天一半負(fù)荷都不到，故所有補(bǔ)償箱均安裝自動(dòng)控制裝置，費(fèi)用約3萬元，一天內(nèi)就安裝完畢。投運(yùn)后測量數(shù)據(jù)如下表（峰期）：
由上表數(shù)據(jù)看出，出線的電流得到較大幅度的降低，尤其是線路末端電壓得到很大的提高，對線路損耗會起到相當(dāng)大的作用。經(jīng)過3個(gè)月的用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，線損率降到15.7%。
對類似這些低壓用電，采用分散補(bǔ)償方式有較大的優(yōu)點(diǎn)，投入少，見效快，電房內(nèi)的集中補(bǔ)償容量還可相對減少。但由于運(yùn)行的環(huán)境比較惡劣，相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量要求高，日常維護(hù)工作量大，必須有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾碇贫炔拍鼙ＷC可靠運(yùn)行。
三、10kV線路分散補(bǔ)償方式
這種補(bǔ)償方式適用于功率因數(shù)較低且負(fù)荷較重的長距離配電線路。以110kV睦洲站10kV黃布線為例，干線長13km，較大的負(fù)荷主要集中在線路后段，且主要為農(nóng)業(yè)用電，以排灌、增氧（不容量電機(jī)）為主，2004年最高運(yùn)行電流為478A，線路末端高壓側(cè)電壓只有8900伏（首端為10200V）。雖然在大多數(shù)配變的低壓側(cè)及低壓線路都安裝一定數(shù)量的補(bǔ)償電容，但電壓質(zhì)量仍然相當(dāng)差，用電戶意見很大。而且，就其所處的地理位置及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，不可能投入大額的資金進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)。經(jīng)分析，采用10kV線路分散補(bǔ)償?shù)姆绞浇鉀Q。
根據(jù)10kV黃布線的負(fù)荷分布情況，在線路（共142基桿）的75#桿、101#桿上分別安裝容量為375kvar和450kvar的無功補(bǔ)償。采用的是TBBZ系列柱上式自動(dòng)投切高壓并聯(lián)電容器裝置，可根據(jù)線路需要，經(jīng)預(yù)先設(shè)定，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容器的自動(dòng)投切（按時(shí)間、電壓或功率因數(shù)），同時(shí)具有短路、過流、過電壓、欠電壓和防止電容器帶電荷合閘竺保護(hù)功能。投運(yùn)后，經(jīng)實(shí)際測量，線路末端電壓升高到9520伏。在使用過程中，開始按功率因數(shù)設(shè)定投切值，但由于需在干線上裝設(shè)開口式采樣電流互感器，對防雷要求較高，存在較大的難度。因此，針對本項(xiàng)工作的實(shí)際需要，改用按電壓設(shè)定投切值，取消安裝電流互感器，同樣收到預(yù)期的效果，而且，10kV電壓的提高，對減少低壓配網(wǎng)的損耗是不言面喻的。
所以，對于功率因數(shù)低的長距離配電線路，采用10kV線路分散補(bǔ)償方式對提高電壓質(zhì)量，減少損耗能起到立竿見影的作用。同樣，因運(yùn)行環(huán)境等因素，設(shè)備質(zhì)量、管理等要求較高的水平 。
結(jié)束語
對無功功率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ч怯心抗捕玫?，在選擇補(bǔ)償方式的過程中，應(yīng)該在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上綜合考慮，根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，來決定是采用高壓補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償還是低壓分散補(bǔ)償，還是三者綜合采用，從而達(dá)到提高功率因數(shù)、降低配網(wǎng)損耗、提高電壓質(zhì)量，使電氣設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。還有，只有既重視無功補(bǔ)償?shù)陌惭b又重視投運(yùn)后的運(yùn)行維護(hù)，才能真正實(shí)現(xiàn)無功功率的合理分布，從而達(dá)到節(jié)能降損之功效，使供用電雙方共同取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
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北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號