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                                                                 關鍵詞：配電網；無功補償。

    鄺朝煉（1971-）
男，線路工程師，1993年畢業于華中理工大學（今華中科技大學）電力工程系，主要從事配網運行管理工作。

    近年來，隨著農村經濟的發展，生活用電及農業生產用電都大幅度提高，特別是農電體制的改革，城鄉同網同價的實現，用電量更是急速增加。雖然也投入大量資金進行農網改造，但都跟不上用電需求步伐，加上一直以來農村電網并沒有較完善的規劃，高低壓線路供電半徑過大，配變布點不合理的現象仍大量存在，造成電壓質量差，線路損耗大。農電體制改革前，沒有抄表到戶，低壓線路損耗由用戶負擔，電壓質量的測定也只到配變的低壓側，因此在這兩方面未有較實際的數據統計。但抄表到戶后，高低壓線路的損耗均由供電部門承擔，上級對線損率的要求越來越嚴格，用戶對電壓質量的要求也提高了，如何解決這兩個問題成為當時較迫切的任務。綜合考慮時間、資金等方面的因素及配網的實際情況，我們嘗試采用不同的無功補償方式以提高功率因數入手，選用一些上述問題相對嚴重的線路作為試點開展本項工作。

    無功補償點的合理選擇以及補償容量的確定，能夠有效地維持系統的電壓水平,提高系統的電壓穩定性，避免大量無功功率的遠距離傳輸，從而降低有功網損，減少發電費用。

    10kV及以下配電網采用的無功補償方式有：10kV線路補償、變壓器低壓側集中補償、公用低壓線路分散補償幾種方式。以往通常采用的方法是在變壓器低壓側進行補償，既可降低線路損耗，也能降低配電變壓器損耗，電壓質量也有較大的改善。但隨著運行條件的變化，這種單一補償方式不能解決出現的種種問題。筆者針對新會配網的一些實際情況，通過采用多種補償方式結合的辦法，取得不錯的效果。

1     變壓器低壓側集中補償方式

    目前較普遍采用的是在配電變壓器380V側進行集中補償，通常采用微機控制的低壓并聯電容器柜，容量在幾十至幾百千乏不等，根據用戶負荷水平的波動投入相應數量的電容器進行跟蹤補償。主要目的是提高配變負荷的功率因數，實現無功的就地平衡，對配電網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。自動補償裝置控制器是根據功率因數來進行電容器的自動投切的。

    自1999年農網改造以來，無論是公用臺區還是專用臺區，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態無功補償。這種補償方式對于專用戶及主要負荷距配變不遠的公用臺區效果較好，既能改善電壓質量，又能降損，維護工作相對簡單。但對于低壓線路長、負荷分散的臺區，配變輸入電壓低的地方，單一采用變壓器低壓側集中補償的方式效果就不太理想，需結合其他方式進行無功補償。

2     低壓線路分散補償方式

    隨著農村經濟的發展，農業生產用電量越來越大，特別是部分水網地帶的養殖業，其特點是用電量大、地點分散、負荷功率因數低（用電設備主要是小容量三相電機，且一般養殖用戶不會安裝補償裝置），而且波動大，一直以來這部分的電壓質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10kV線路、新增臺區或調整布點和改造低壓線路。但由于長期以來農村配電網缺乏長期規劃，要進行完善的改造所需的資金量是非常巨大的，所需時間也是很長的，在短期內難以實現。經過分析研究，決定采用在這類低壓線路上分散安裝電容補償器的方法來解決。

    2003年同網同價后，大鰲鎮養殖用電急劇增長,造成了許多變壓器、配電屏、低壓線經常出現超載，而且線路后段電壓嚴重偏低。表１為其中一個臺區的測量數據：主要負荷集中在兩條出線，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%。

    表1    臺區測量數據統計：

    由表2數據看出，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大的作用。經過3個月的用電數據統計，線損率降到15.7%。

    對類似這些低壓用電，采用分散補償方式有較大的優點，投入少，見效快，電房內的集中補償容量還可相對減少。但由于運行的環境比較惡劣，相關設備的質量要求高，日常維護工作量大，必須有嚴謹的管理制度才能保證可靠運行。

3     10kV線路分散補償方式

    這種補償方式適用于功率因數較低且負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，較大的負荷主要集中在線路后段，且主要為農業用電，以排灌、增氧（不容量電機）為主，2004年最高運行電流為478A，線路末端高壓側電壓只有8900V（首端為10200V）。雖然在大多數配變的低壓側及低壓線路都安裝一定數量的補償電容，但電壓質量仍然相當差，用電戶意見很大。而且，就其所處的地理位置及當地的經濟發展，不可能投入大額的資金進行電網建設。經分析，采用10kV線路分散補償的方式解決。

    根據10kV黃布線的負荷分布情況，在線路（共142基桿）的75#桿、101#桿上分別安裝容量為375kVar和450kVar的無功補償。采用的是TBBZ系列柱上式自動投切高壓并聯電容器裝置，可根據線路需要，經預先設定，實現并聯電容器的自動投切（按時間、電壓或功率因數），同時具有短路、過流、過電壓、欠電壓和防止電容器帶電荷合閘竺保護功能。投運后，經實際測量，線路末端電壓升高到9520V。在使用過程中，開始按功率因數設定投切值，但由于需在干線上裝設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，針對本項工作的實際需要，改用按電壓設定投切值，取消安裝電流互感器，同樣收到預期的效果，而且，10kV電壓的提高，對減少低壓配網的損耗是不言而喻的。

    所以，對于功率因數低的長距離配電線路，采用10kV線路分散補償方式對提高電壓質量，減少損耗能起到立竿見影的作用。同樣，因運行環境等因素，設備質量、管理等要求較高的水平 。

4      結束語

    對無功功率進行補償的效果是有目共睹的，在選擇補償方式的過程中，應該在技術經濟上綜合考慮，根據具體情況進行分析，來決定是采用高壓補償、低壓集中補償還是低壓分散補償，還是三者綜合采用，從而達到提高功率因數、降低配網損耗、提高電壓質量，使電氣設備經濟運行的目的。還有，只有既重視無功補償的安裝又重視投運后的運行維護，才能真正實現無功功率的合理分布，從而達到節能降損之功效，使供用電雙方共同取得最佳的經濟效益。      
   
參考文獻： 

    [1]張勇軍,任震.10kV長線路桿上無功優化補償[J].中國電力,2000,33(9):50~52.

    [2]曹光祖.應系統地重視分散和終端無功補償[J].低壓電器,1999(5):27~30.

作者信息：

     鄺朝煉 ， 趙鵬程（廣東江門新會供電局，廣東   江門    529100）