县级电网电容无功自动补偿模式实践与探讨

电力18讯：    作者：河南省西平县电业局 王贺昌
    随着农村电力事业的发展，农网整改后新的电网构架已初俱规模，县级供用电管理层面的中心工作的重点都向着多供少损，降损节能方面转变，抓线损、促效益已成为县级供电企业的重要工作，加强无功管理提高线路和配电台区的功率因数是实现降损节能工作的重要举措。
    根据国家电网公司《关于下发国家电网公司农村电网电压质量和无功功率管理办法》的精神，我县采取坚持全面规划、合理布局，集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压为主；调压与降损相结合，以降损为主。我们县局主要采用四级无功补偿方案：一级是变电站采用高压集中补偿方式，cosφ控制在0.95以上；二级是10kV线路采用两个2/3法的高压补偿方式，cosφ控制在0.95以上；三级是台区低压分组补偿方式，cosφ控制在0.9以上；四级是低压随机补偿方式, cosφ控制在0.85以上。做到分级补偿、就地平衡。进一步减少电网送、售两端的电压降，从而改善电能质量降低了损耗，实现了最科学、最合理、最经济的运行方案。

    一、变电站高压集中补偿方式

    我县的变电站高压集中补偿的电容器主要装于10个35kV变电站，和两个110kV变电站，采用的是密集型电容器配合10kV高压开关柜进行电容补偿投切。主要依据10kV母线的电压高低和功率因数的高低来确定投切时间。电压取样以10kV电压互感器为准，整定值为11.5kV切除补偿，电压在9.8kV时投入补偿，投入、切除时预告信号在中央信号屏上显示。为了防止送电时电压超过10%，产生断路器动作，在电容柜保护上加装延时继电器，整定值为1s。电容柜主要保护有过压、过流、功率因数、谐振，作用于速断、过流、过压、谐振继电器。
    我县10个35kV变电站的电容器室均装有放电电压互感器 3只，型号为JDJ―10型，接成三相四线，每只单相开口三角出线端子上并联一只100W放电灯泡，来增加阻抗，改变阻抗分配，破坏共振条件来消除铁磁谐振。

    二、10kV线路高压补偿方式

    由于我县属于农业大县，县、乡用电工业比重较小，生产的连续性较差，负荷的季节性特点比较鲜明，日平均负荷和年四季负荷曲线起伏大，灯峰和低谷的用电负荷严重不平，会出现高峰时段部分线路超负荷，低谷时段没人用电现象，致使功率因数高低不稳。
    我县电网第二个特点是：一是线路长、分支多。二是负荷分散。据我县84条10kV线路的实际测算，线路的无功消耗约占总无功负荷10%~15%。因此对84条10kV线路我们主要采用分段和分散补偿及集中补偿方式。有的线路供电半径较长、由于末端用电设备的急剧增加，会使末端无功负荷逐渐增多，无功负荷向后移动，这样补偿的重点也必须向末端移动。我们就采用两个三分之二法进行线路无功补偿。即：在线路长度的2/3处加大补偿电容；选用线路最佳电容量为全线路无功负荷的2/3。
    为了避免线路轻载时出现过补现象，无论是分散补偿或固定补偿，一般都控制在总无功负荷12%，安装方式采用露天式杆上安装。

    三、低压分组补偿方式

    变电站高压集中补偿可以减少变电站以上输电线路传输的无功电能，降低出线网络的无功损耗，但它不能降低低压配电网络的无功损耗，解决不了配电网络的降损问题。高压线路补偿也仅能补偿补偿点以前的无功功率，对补偿点以后的线路和负荷的无功起不到补偿作用，所以低压分组补偿可直接补偿到配电线路和负载的无功功率，且补偿的效果更为理想。
    （一）配变分相式补偿方式
    配变分相式补偿主要是在台区低压配电屏上加装400V并联补偿电容器。由于农村用电季节性强，灯峰和后夜负荷变化大，而且在三夏、秋收、抗旱等农忙季节用电负荷较高，平时负荷低。我县除环城、二郎、宋集三个乡经济较发达的村委乡镇企业用电比较集中外，其余大部分乡镇均系农民生活用电。如果供电正常一般配变白天供农副加工，除灯峰有照明外到后夜配变几乎处于空载状态。另外、农副业加工用电设备如榨油、面粉加工、饲料粉碎，大都是采用小容量感应异步电动机，这些用电设备为了建立旋转磁场，都要消耗大量的无功功率。从整体上来看、配网60%的无功功率均被台区配变这些用电设施消耗，所以进行低压台区分相补偿有着重要的意义。
    我们的设计方法是：
    变压器无功补偿功率的计算QC=IO%Sn×10-2
    QC――变压器空载无功功率。
    IO%――变压器空载电流百分数。
    Sn――变压器的额定容量。
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