摘要：本文提出了配電電網(wǎng)無(wú)功補償設備的配置應按照“分級補償，就地平衡”的原則進(jìn)行規劃。合理布局。并指出配電電網(wǎng)無(wú)功補償工作中存在的幾個(gè)突出的技術(shù)問(wèn)題。

一、無(wú)功補償設備的合理配置原則

從城鄉電力網(wǎng)無(wú)功功率損耗的基本狀況可以看出，各級網(wǎng)絡(luò )和輸配電設備都要消耗一定數量的無(wú)功功率，無(wú)以配電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度地減少無(wú)功功率的傳輸損耗，提高輸配電設備的效率，無(wú)功補償設備的配置，應按照“分級補償，就地平衡”的原則進(jìn)行規劃，合理布局。而且要滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)條件：

1、總體平衡與局部平衡相結合

要做到城鄉電力網(wǎng)的無(wú)功電力平衡，首先要滿(mǎn)足整個(gè)縣級電網(wǎng)的無(wú)功電力平衡，其次要同是滿(mǎn)足分站(變電站)、分線(xiàn)(配電線(xiàn)路)的無(wú)功電力平衡。如果無(wú)功電源的布局(補償容量和補償位置)選擇不合理，局部地區的無(wú)功電力不能就地平衡，就會(huì )造成一些變電站或者一些線(xiàn)路的無(wú)功電力偏多。電壓偏高。過(guò)剩的無(wú)功電力要向外輸出;或者造成一些變電站或一些線(xiàn)路的無(wú)功電力不足。電壓下降，必然要向上索取無(wú)功電力。這樣仍然會(huì )造成不同分區之間的無(wú)功電力的長(cháng)輸送和交換，使電網(wǎng)的功事?lián)p耗和電能損耗增加。因此，在規劃過(guò)程中，要在總體平衡的基礎上，研究各個(gè)局部的補償方案，示得最優(yōu)化的組合，才能達到最佳的補償效果。

2、供電部門(mén)補償與用戶(hù)補償結合

統計資料表明，在城鄉電網(wǎng)中，用戶(hù)消耗的無(wú)功功率約占50%，在工業(yè)性網(wǎng)絡(luò )中，用戶(hù)消耗的無(wú)功功率約占60%，其余的無(wú)功功率消耗在輸配電網(wǎng)絡(luò )中。因此。為了減少無(wú)功功率在網(wǎng)絡(luò )中的輸送，要盡可能地實(shí)現無(wú)功就地補償、就地平衡，所以必須由供電部門(mén)和用戶(hù)共同進(jìn)行補償。

過(guò)去，在有的地區，往往只強調用戶(hù)進(jìn)行補償。而忽視供電網(wǎng)絡(luò )本身的補償：有的雖然裝設了補償設備，但是由于怕麻煩或者怕增加事故，而不投入運行，使補償設備的利用率很低，效果很差。效果很差。有的地區則出現另一種傾向，只注重供電部門(mén)自身的無(wú)功電力建設，忽視發(fā)揮用戶(hù)的作用。沒(méi)有加強對用戶(hù)的無(wú)功電力復寫(xiě)昨考核。這兩種傾向，都會(huì )使電網(wǎng)的無(wú)功電力平衡失調。所以應當根據總的無(wú)功電力需求，同時(shí)發(fā)揮供電部門(mén)和用戶(hù)的兩個(gè)積極性，共同搞好無(wú)功電力的建設和管理。

3、分散補償與集中補償相結合，以分散為主

無(wú)功補償既要達到總體平衡，又要滿(mǎn)足局部平衡;既要開(kāi)展供電部門(mén)的補償。又要進(jìn)行用戶(hù)的補償。這就必然要采取分散補償與集中補償。這就必然要采取分散補散與集中補償相結合的方式。

在農村電力網(wǎng)中，集中補償，是指在變電站集中裝設容量較大的電容進(jìn)行補償;分散補償，則指在配電網(wǎng)絡(luò )中分散的負荷區(如配電線(xiàn)路、配電變壓器和用戶(hù)的用電設備等)分散進(jìn)行的無(wú)功補償。

理論分析表明，變電站的集中補償，主要是補償主變壓器本身的無(wú)功損耗，以及減少變電站以上輸電線(xiàn)路傳輸的無(wú)功電力，從而降低供電網(wǎng)絡(luò )的無(wú)功損耗。但它不能降低電網(wǎng)絡(luò )的無(wú)功損耗。因為用戶(hù)需要的無(wú)功損耗。因為用戶(hù)需要的無(wú)功仍需要通過(guò)變電站以下的配電線(xiàn)路向負荷端輸送。所以為了有效降低線(xiàn)損，必須進(jìn)行分散補償。

在城鄉電力網(wǎng)中，由于配電網(wǎng)的線(xiàn)損占全網(wǎng)總損失的70%左右，因而應當以分散補償為主。只有這樣才能有效地降低配電網(wǎng)的無(wú)功線(xiàn)損，從而使城鄉電力網(wǎng)的總線(xiàn)損降低。

4、降損與調壓相結合，以降損為主

利用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補償，其主要目的是為了達到無(wú)功電力就地平衡，養活網(wǎng)絡(luò )中的無(wú)功損耗，以降低線(xiàn)損。與此同時(shí)，也可以利用電容器組的分組投切，對電壓進(jìn)行適當的調整，但這只是并聯(lián)電容器補償的輔助目的。在一般情況政權以降損為主，調壓為輔。

對于某些樞紐性變電站或者電壓水平經(jīng)常偏低的變電站，有時(shí)需要裝設容量較大的電容器組，以控制網(wǎng)絡(luò )的無(wú)功潮流和改善電壓水平。其最終目的也是為了達到無(wú)功電力平衡，以提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平。這里需要說(shuō)明的是，利用并聯(lián)電容器提高電壓水平的幅度是有限的，一般只有3%～5%。超過(guò)這個(gè)限度，將使容量選得過(guò)大。

過(guò)去，一些變電站為了提高運行電壓，在站內集中裝設了較大的電容器組。但當配電網(wǎng)的無(wú)功補償水平提高以后，變電站的電容器應顯得過(guò)多了，只得閑置不用或者進(jìn)行搬遷。造成不應有的損失。這顯然是不經(jīng)濟的。

二、配電網(wǎng)無(wú)功補償現存的幾個(gè)問(wèn)題

隨著(zhù)人們對配網(wǎng)建設構重視和無(wú)功補償技術(shù)的發(fā)展。低壓側無(wú)功補償技術(shù)在配電系統中也開(kāi)始普及。從靜態(tài)補償到動(dòng)態(tài)補償。從有觸點(diǎn)補償到無(wú)觸點(diǎn)補償，都取得了豐富的運行經(jīng)驗。但是，在實(shí)踐過(guò)程中也暴露出一些問(wèn)題，必須引起重視。

1、補償方式同題。

目前很多部門(mén)無(wú)功補償的出發(fā)點(diǎn)還放在用戶(hù)側，即只注意補償用戶(hù)的功率因數，而不是立足于降低電力網(wǎng)的損耗。如為提高某電力負荷的功率因數，增設1臺補償箱。這固然會(huì )對降損有所幫助。但是如果要實(shí)現有效的降損，必須通過(guò)計算無(wú)功潮流，確定各點(diǎn)的最優(yōu)補償量、補償方式，才能使有限的資金發(fā)揮最大的效益。這是從電力系統角度考慮問(wèn)題的方法。實(shí)踐經(jīng)驗證明：為降低10KV線(xiàn)路的損耗，最好將補償裝置安裝在配電變壓器的低壓側，即所謂的分散就地補償方法。

如北京某地線(xiàn)路的補償方案由于缺乏通盤(pán)考慮。投資三、四十萬(wàn)元，而線(xiàn)路降損只有1%。而經(jīng)計算，該線(xiàn)路的降損潛力至少有50%～6%，如果能合理補償，完全可以達到這一降損目標。

2、諧波問(wèn)題。

電容器具備一定的抗諧波能力，對電網(wǎng)的諧波污染，尤其是高頻諧波污染有很好的濾除作用。但諧波含量過(guò)大時(shí)會(huì )對電容器的壽命產(chǎn)生影響，甚至造成電容器的過(guò)早損壞;另外，動(dòng)態(tài)無(wú)功補償柜的控制環(huán)節，容易受諧波干擾影響，造成控制失靈。

因而在有較大諧波干擾，又需補償無(wú)功的地點(diǎn)，應考慮添加濾波裝置。這一問(wèn)題普遍被忽視。致使一些補償設備莫名其妙地損壞。因而做無(wú)功補償設計時(shí)必須考慮諧波治理。

3、無(wú)功補償容量選擇問(wèn)題。

過(guò)補償會(huì )造成無(wú)功倒送，這是電力系統所不允許的，因為它會(huì )增加線(xiàn)路和變壓器損耗，加重線(xiàn)路負擔。采用固定電容器補償方式的用戶(hù)，在負荷低谷時(shí)，可能造成無(wú)功倒送。對于接觸器控制的補償柜，補償量是三相同調的，在三相負荷不對稱(chēng)的情況下。就可能造成無(wú)功倒送。對于晶閘管控制的補償柜，雖然三相的補償量可以分調，但是很多廠(chǎng)家為了節約資金，只選擇一相做采樣和無(wú)功分析。于是至于選擇補償方式時(shí)，應充分考慮這一點(diǎn)。

4、電壓調節方式的補償設備帶來(lái)的問(wèn)題。

有些無(wú)功補償設備是依據電壓來(lái)確定無(wú)功投切量的，這有助于保證用戶(hù)的電能質(zhì)量，但對電力系統而言卻并不可取。因為雖然線(xiàn)路電壓的波動(dòng)主要由無(wú)功量變化引起，但線(xiàn)路的電壓水平是由系統情況決定的。當線(xiàn)路電壓基準偏高或偏低時(shí)，無(wú)功的投切量可能與實(shí)際需求相去甚遠，出現無(wú)功過(guò)補或欠補。

5、投切振蕩及防止

由于是電容分級補償，閉環(huán)控制方式，可能出現投切振蕩。即負載無(wú)功功率沒(méi)有變動(dòng)時(shí)，補償電容卻在頻繁地投切。投切振蕩不但嚴重縮減投切接觸器和補償電容的壽命。

綜上所述。10kV配電網(wǎng)低壓側的無(wú)功補償工作應更多地考慮系統的特點(diǎn)，不應因電壓等級低、補償容量小而忽視補償設備對系統側的影響(包括網(wǎng)損)。如果需降損的線(xiàn)路能基于一個(gè)完善的補償方案進(jìn)行改造，則電力系統側的收益將比分散的純用戶(hù)行為的補償方式要大得多。