安防之家讯：摘要:在我国的电网建设和运行中，长期存在着无功补偿容量不足和配置不合理的问题，尤其是在农村中低压配电网方面的不足问题更为严重。由于农村电力网的无功规划长期没有得到足够的重视，使得“两重两轻”、“一多一少”（重有功、轻无功，重安装、轻管理，安装多、运行少）的现象普遍存在于农村基层供电管理部门，再加上农村电网的自身特点和负荷性质，势必决定其无功功率存在很大的缺口。文中针对当前农村配电网中选择、安装、使用无功补偿装置存在的问题进行了有益的探讨和分析。
关键词：配电网无功管理无功平衡无功补偿装置
面对电力系统中的无功功率不能远距离输送这一现实问题,要想实现农村中低压配电网的合理无功补偿,就必须强化农村配电网的无功管理力度，健全无功管理制度，落实与之相适应的技术措施，真正实现中低压配电网的无功动态就地平衡,只有这样才能有效地维持各级电网的电压水平,降低电网的有功损耗,提高网络的输送容量和系统的稳定。为了确保农村中低压配电网中的无功补偿装置安全经济运行，在选择、安装和使用无功补偿装置时，要注意以下三个方面的问题：
一、落实无功管理，要重视农村配电网无功/电压技术规划与设计，做到中、长期与近期目标相结合，实现配电网的无功动态优化管理。
一是在设计中低压配电网的补偿容量和方式时,要以满足线路的动态无功电力平衡，最大限度地减少有功功率和电能的损耗为目标。在实施无功补偿时，首先要优化补偿方式，以分散补偿为主，集中补偿为辅，做到集中补偿与分散补偿相结合，实行多级分组补偿；其次要合理选择补偿位置，由于补偿电容器的容量和安装位置的不同，对无功补偿的降损效果、调压程度以及装设电容器本身的经济效果也各不相同。
二是必须从电力系统角度出发，通过计算全网的无功潮流，确定配电网的补偿方式、最优补偿容量和补偿地点，才能使有限的资金发挥最大的效益。在实施配电网的无功补偿时要结合35KV变电站、10KV线路、专用变压器、公用变压器及0.4KV线路等方面通盘考虑，全面落实。
三是要结合县城配电网改造的有利时机，加快配电网无功自动补偿的改造和建设力度。在整改前要全面综合评价配电网的无功运行及管理水平，客观反映现实的安全经济运行状况，搞好基础数据的测量，贵在真实，为实施配电网的无功补偿提供详尽的技术资料。对于中压配电网的无功补偿，除在变电站的10KV母线进行集中自动补偿外，有条件的话还要积极在10KV线路上进行动态无功补偿，并优先采用遥控和自动投切装置，以实现无功的最优化配置和补偿。
四是低压的无功过补偿问题。无功倒送会增加配电网的损耗，加重配电线路的负担，是电力系统所不允许的。尤其对配电网中的那些采用固定电容器补偿方式的客户，在负荷低谷时出现无功过补偿，形成无功倒送的问题要充分引起重视，要加大其无功自动补偿的改造力度。对于随器补偿的补偿容量以不超过配变容量的10为宜,过多补偿不仅会形成负荷低谷时的无功过补偿,增加配电网损失,同时还可能会引起谐振过电压,尤其是在电源缺相运行时,更容易发生铁磁谐振过电压，从而造成设备的损坏事故；对于随机补偿的容量一般按不大于电动机的励磁无功来确定，以防止电动机退出运行时，发生自激过电压。
二、无功补偿装置的选型与安装要本着经济实用、操作简便、安全可靠、性能稳定、维护便捷的方针。
一是在选择低压无功补偿装置时，不能“贪高求洋”盲目相信厂家的宣传。随着低压无功补偿技术的普及和应用，补偿装置的可靠性日益成为重要的和迫切需要解决的问题。诸多的运行经验告诉我们，无论是配电网还是电力客户群中，无功补偿装置之所以会出现的“一多一少”现象，其直接原因就是无功补偿控制装置的故障率太高所导致的。因此，对于新科技新产品的应用，应优先考虑那些具有科技含量高、技术原理先进、质量可靠、功能完善、便于运行维护与分析的智能型设备。其次是要结合本地的电网实际运行水平和现有的补偿设备来选择，确保既能满足原有设备的运行要求，又能适应新产品的推广应用。第三是要通过考察比较进行对比，通过看厂家、访用户，充分了解产品的使用特性，来选择适合本地区使用的产品。
二是无功补偿控制装置选择时应注意的事项。当前适应与农村配电网中无功补偿电容器的投切控制方式比较多，其投切的平稳度和使用寿命也相差很大。因此，在选择无功补偿控制装置时要结合配电网的运行特性，有针对性的来选择：①对于负荷波动不大，且三相负荷基本平衡的配电网，在仅以提高功率因数为目标的情况下，为了降低设备成本，可优先选用功能单一、操作简便、结构简单的无功补偿控制装置；②对于负荷波动频繁、最大负荷与最小负荷的差距较大，但三相负荷基本平衡的配电网，宜选用性能较好的无功补偿控制装置，最好具有可进行程序控制的“编码 循环”投切方式，以确保控制器能快速准确地对配电网中的无功功率变化进行动态跟踪补偿；③对于负荷波动频繁、最大负荷与最小负荷的差距较大，且三相负荷严重不平衡的配电网，则要选用性能更高的，具有“分相 平衡”的复合投切型无功补偿控制装置；④对于非线性负荷较多、电网谐波分量较大的配电网，必须选用具有谐波测量和谐波超限保护功能的无功补偿控制装置，并选配参数合理的抗谐波电抗器，构成抗谐波无功补偿控制装置，以便在谐波较严重的情况下，无功补偿装置仍能可靠运行。由于低压公用配电网普遍存在三相负荷不平衡且最大负荷与最小负荷差距比较大的问题，部分台区的情况还更为严重。因此，在负荷较大的公用配变台区，要优先选择安装具有“分相 平衡”复合投切功能的无功自动补偿装置，实现无功的按需补偿，避免在负荷较低的情况下出现过补偿的现象发生。
三是10KV线路采用杆上无功优化补偿时必须结合实际工程要求来进行：①补偿点不宜多。同一条配电线路上宜采用单点补偿，当一条线路需要安装两处电容补偿时，第一处要安装在从线路首端起的2/5处，第二处为线路4/5处，补偿容量按应补容量各半平分安装。②补偿容量不宜过大，一般以100~150kvar为宜。补偿容量太大时不仅会导致配电线路在轻载时的过电压，出现过补偿现象，同时也会增加补偿资金的投入；另外杆上空间有限，太多的电容器同杆架设，既不安全，也不利于电容器散热和控制。③控制和保护方式要简化。杆上补偿不设分组投切，采用跌落式熔断器（为便于操作，有条件的可安装无线遥控跌落式熔断器）和氧化锌避雷器分别作为过流和过电压保护。
四是无功补偿位置应尽量选择在负荷的中心。要中、低压配电网同时进行，尤其不可忽视低压配电网的补偿，以取得最优的就地补偿效果，减少无功潮流在配电网中的长距离传输，达到经济运行的最终目的。同时，要重视用电侧的无功管理,积极推广随器、随机补偿的技术措施，以实现无功的就地平衡。因为就地补偿对于节能才是最佳的补偿方式，否则的话，即便是在大节点上实现补偿，无功电流一样在很长的分支上流动。
五是实施无功就地补偿装置时，要满足无功补偿对电动机的要求。对电动机采取就地补偿时要满足下列要求：①电动机运行的端电压不高于1.05Ue；②电动机主要为连续工作制，且无重大的冲击性负载变化；③电动机不得承受反转，反接制动和点动；④电动机断电后在转动或产生相当大的反电动势时，不得再起动；⑤不允许无功就地补偿装置在电机开口转换时承受二次合闸。
三、强化无功的运行维护管理，既要重视供电部门的无功管理，更要切实落实用电侧的无功运行管理，力求实现无功运行的最佳平衡状态。
一是要建立健全相应的无功补偿设备运行维护制度，强化无功管理。配电网无功管理的好坏直接影响到电网损耗和电压质量，所以供电部门比较重视无功的管理。但是，由于电力客户是在供电部门的硬性规定下执行无功补偿的，使得电力客户对无功补偿工作往往处于被动地位，加之供电部门对电力客户的无功补偿缺乏有效地监控手段，而电力客户出于自身的经济利益和管理水平，以及无功补偿装置的运行可靠性等方面因素的影响，使得无功补偿的实际运行工作比较混乱，不按规定投、切电容器，甚至长期投入或退出运行，给配电网的运行带了许多不良的后果。
二是强化无功管理，一方面要通过严格执行功率因数调整电费的办法，用经济杠杆的手段来调控，保证无功补偿设备的安全可靠运行；另一方面要重视用电需求侧管理，加强供电部门对客户端的无功补偿设备监管力度，积极落实节能降耗的技术措施，要在提高设备自然功率因数的基础上重视无功补偿，充分利用无功补偿的最优控制原理，实现电容器投、切的优化控制。
三是要重视对老旧电容器资源的使用问题，建立健全电容器的报废淘汰制度。电力网中超期服役的电容器犹如一颗颗定时炸弹，时时刻刻在威胁着电网的安全运行。为了确保配电网的安全运行，要通过建立健全无功补偿装置的运行档案，及时消除电容器运行中的不安全隐患。加强无功的运行管理，不仅要做好无功补偿装置投运后的巡视检查工作，还要及时更换运行中出现异常的电容器，淘汰超期运行的电容器，为提高无功管理的运行水平奠定一个良好的基础。
四是要注意谐波问题。随着农村用电形势的不断好转，各类非线性负载的大量普及使用，使得农村电网中的各种谐波也越来越多。虽然电容器本身具备一定的抗谐波能力，但在特定的系统参数下，电容器又可以放大谐波而影响到电力电子设备的正常运行，干扰无线通信，甚至有可能损坏设备。因此，在选择和使用无功补偿设备时，必须考虑电容器产生谐波的影响和治理，最大限度地降低无功补偿对配电网的负面影响。
五是要避免供电管理部门“一刀切”的管理办法。目前，我国供电部门执行的无功补偿规定是根据《供电营业规则》给定的功率因数来确定的，而不是依据客户用电时的实际节能效益和最佳的经济功率因数来进行补偿的。其达到的无功补偿目标并不是客户无功管理的最佳效果，更不是配电网的最佳补偿要求。因此，如何确定无功补偿设备的合理配置和分布，必须调整当前供电部门对无功管理一刀切的管理办法，要切实结合配电网的运行条件和电力客户的自身要求，力求从技术上和经济上寻求最佳的补偿方案。
四、结束语
总之，强化农村配电网的无功管理，合理安装无功补偿装置，确保经济运行是提高功率因数、降低配网损耗的一项重要技术措施。只有既重视无功补偿的安装又重视投运后的运行维护，才能真正实现无功功率的合理分布，从而达到节能降损之功效，使供用电双方共同取得最佳的经济效益。
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