输配电网无功补偿的方案探析 陈永刚 （黑龙江农垦佳昌建筑安装工程有限责任公司，佳木斯１５４￣７） 由于无功补偿对电网安全、优质、经 济运行具有重要作用．因此无功补偿是 电力部门和用户共同关注的问题。合理 选择无功补偿方案和补偿容量．能有效 提高系统的电压稳定性，保证电网的电 压质量，提高发输电设备的利用率，降低 有功网损和减少发电费用。 配电网无功补偿方案有变电站集中 补偿、配电变低压补偿、配电线路固定补 偿和用电设备分散补偿。 一、变电站集中补偿 变电站集中补偿装置包括并联电容 器、同步调相机、静止补偿器等。主要目 的是平衡输电网的无功功率，改善输电 网的功率因数．提高系统终端变电所的 母线电压．补偿变电站主变压器和高压 输电线路的无功损耗。这些补偿装置一 般集中接在变电站ｌＯｋＶ母线上，因此具 有管理容易、维护方便等优点。但这种补 偿方案对ｌＯｋＶ配电网的降损不起作用。 为实现变电站的电压，无功综合控 制。通常采用并联电容器组和有载调压 抽头协调调节。协调调节控制算法国内 学者进行过大量研究．九区图法是一种 常用的有效方法。但大量的实际应用表 明．投切过于频繁会影响电容器开关和 分接头的使用寿命．增大运行维护工作 量．通常在实际中要抽头调节和电 容器组操作次数。采用电力电子开关控 制成本比较高、开关自身功率损耗也很 大．因此变电站高压电压，无功控制技术 仍有待进一步改善和研究。 鉴于变电站无功补偿对提高高压电 网功率因数，维持变电所母线电压和平 衡系统无功有重要作用。因此应根据负 荷的增长安排、设计好变电站的无功补 偿容量，运行中在保证电压合格和无功 补偿效果最好的情况下，尽可能使电容 器组投切开关的操作次数为最少。 二、配电变低压补偿 配电变低压补偿是目前应用最普遍 的补偿方法。由于用户的日负荷变化大， 通常采用微机控制、跟踪负荷波动分组 投切电容器补偿，总补偿容量在几十至． 几百千法不等。目的是提高专用变用户 ４０活力２０１０・６ 【关键词】电网：补偿：方案 功率因数，实现无功的就地平衡。降低配 电网损耗和改善用户电压质量。 配变低压无功补偿的优点是补偿后 功率因数高、降损节能效果好。但由于配 电变压器的数量多、安装地点分散，因此 补偿工程的投资较大。运行维护工作量 大。也因此要求厂家要尽可能降低装置 的成本。提高装置的可靠性。 采用接触器投切电容器的冲击电流 大，影响电容器和接触器的使用寿命；用 晶闸管投切电容器能解决接触器投切电 容器存在的问题，但明显缺点是装置存 晶闸管功率损耗．需要安装风扇和散热 器来通风与散热．而散热器会增大装置 的体积，风扇则影响装置的可靠性。 为解决这些问题．有些厂家开发、研 制了机电一体开关无功补偿装置，装置 采用固定补偿与分组补偿结合．以降低 装置的生产成本；装置能实现分相补偿， 以满足三相不平衡系统的需要。机电开 关控制使装置既有晶闸管开关的优点． 又具有接触器无功率损耗的优点。几千 台装置的现场运行、试验表明。机电开关 补偿装置体积小、可靠性高。能满足户外 环境、长期工作需要。 低压补偿装置安装地点分散、数量 大．运行维护是补偿工程需要重点考虑 的问题；另外，配电系统负荷情况复杂， 系统可能存在谐波、三相不平衡。以及防 止出现过补偿等问题。这些工程中应注 意的问题后面详细介绍。 三、配电线路固定补偿 大量配电变压器要消耗无功，很多 公用变压器没有安装低压补偿装置，造 成的很大无功缺额需要变电站或发电厂 承担．大量的无功沿线传输使得配电网 的网损居高难下．这种情况下可考虑配 电线路无功补偿。 线路补偿既通过在线路杆塔上安装 电容器实现无功补偿。由于线路补偿远 离变电站．因此存在保护难配置、控制成 本高、维护工作量大、受安装环境等 问题。因此，线路补偿的补偿点不宜过 多；控制方式应从简，一般不采用分组投 切控制：补偿容量也不宜过大，避免出现 过补偿现象：保护也要从简，可采用熔断 器和避雷器作为过电流和过电压保护。 线路补偿主要提供线路和公用变压 器需要的无功。工程问题关键是选择补 偿地点和补偿容量。线路补偿具有投资 小、回收快、便于管理和维护等优点。适 用于功率因数低、负荷重的长线路。线路 补偿一般采用固定补偿，因此存在适应 能力差，重载情况下补偿度不足等问题。 自动投切线路补偿仍是需研究的课题。 四、用电设备随机补偿 在ｌ０ｋＶ以下电网的无功消耗总量 中。变压器消耗占３Ｏ％左右．低压用电设 备消耗占６５％以上。由此可见。在低压用 电设备上实施无功补偿十分必要。从理 论计算和实践中证明。低压设备无功补 偿的经济效果最佳。综合性能最强．是值 得推广的一种节能措施。 感应电动机是消耗无功最多的低压 用电设备。故对于油田抽油机、矿山提升 机、港口卸船机等厂矿企业的较大容量 电动机，应该实施就地无功补偿，即随机 补偿。与前三种补偿方式相比。随机补偿 更能体现以下优点： １）线损率可减少２０％； ２）改善电压质量，减小电压损失，进 而改善用电设备启动和运行条件： ３）释放系统能量，提高线路供电能 力。 由于随机补偿的投资大，确定补偿 容量需要进行计算．以及管理、重视 不够和应用不方便等原因．目前随机补 偿的应用情况和效果都不理想。随着技 术水平的不断提高。无功补偿装置的技 术性能得以不断完善。自动化功能已健 全。甚至可达到智能化的要求，不会在运 行中给工作人员带来操作上的麻烦。 我国配电网的规模巨大．因此配电 网无功补偿对降损节能，改善电压质量 意义重大。以上对四种补偿方案的比较 来看．我们要对随机补偿加强宣传力度， 增强节能意识，同时应针对不同用电设 备的特点和需要。开发研制体积小、造价 低、易安装、免维护的智能型用电设备无 功补偿装置。口 （编辑，李舶）
