摘 要：通過理論分析說明對10 kV及以下公用低壓配網(wǎng)加強無功投入的重要意義，介紹了配網(wǎng)無功補償應遵循的原則和措施，并分析了配網(wǎng)無功補償?shù)慕?jīng)濟效益。
關鍵詞：配電網(wǎng)；無功補償；分析；補償效益
1 公用配網(wǎng)現(xiàn)狀及存在問題
1.1 供電線路損失情況
據(jù)承德地區(qū)統(tǒng)計分析，供電部門管理的10kV農網(wǎng)和城網(wǎng)線路功率因數(shù)大都在0.65～0.85之間，非電業(yè)管理的企業(yè)用戶，其內部10 kV配網(wǎng)功率因數(shù)在0.85左右；由于大部分380 V用電線路動力設備實際出力比額定容量小及家用電器的特性決定了其功率因數(shù)偏低，線損偏高。
10kV與380V電網(wǎng)功率因數(shù)偏低的主要原因是無功補償設備集中在變電站10kV側，只對10kV以上電網(wǎng)具有補償作用，沒有實現(xiàn)無功就地補償，380V配網(wǎng)無功投入不足，缺乏可靠實用的無功補償設備以及合理的補償方式。無功功率不足，是功率因數(shù)低的主要原因，造成了10kV及以下配網(wǎng)有功功率損失較大。根據(jù)承德市區(qū)2001年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，10kV公用線路線損率10%，無功補償量基本上是0，平均功率因數(shù)為0.8，降損潛力非常大。
有功功率損失可按式(1)計算：
式中△P——有功功率損失；U——網(wǎng)絡電壓；P——有功功率；Q——無功功率；R——網(wǎng)絡電阻；cosφ——網(wǎng)絡功率因數(shù)。可以看出：cosφ下降，△P增加。為簡化計算，可按式(2)計算： 請登陸:輸配電設備網(wǎng) 瀏覽更多信息
式中cosφ1——原有功率因數(shù)；cosφ2——提高或降低后的功率因數(shù)。
因此，cosφ與線損的關系非常密切，努力提高cosφ是降低線損的重要措施。當P、U基本不變時，cosφ和配網(wǎng)△P的數(shù)量化關系見表1和表2。
1.2 配變損失分析
配變所消耗的無功功率僅次于感應電動機，約占無功功率的20%。兩網(wǎng)改造中考慮解決過負荷問題較多，在選擇變壓器容量時往往不經(jīng)過調查，沒有與實際負荷配合，只選擇容量大的變壓器，而配變負荷的特點是用電時間集中，白天和后夜多數(shù)為輕載或空載狀態(tài)，由于變壓器負荷電流小，同時受空載勵磁損耗的影響，功率因數(shù)較低，空載和輕載時變壓器自身功率因數(shù)只有0.5～0.6，消耗的無功功率占變壓器容量的10%左右。
以承德市區(qū)2002年底統(tǒng)計，擁有公用配變400臺，總容量73341kV·A，按上述方法計算，無功損耗約7000kVar，每年有功損失電量為588萬kW·h，城網(wǎng)統(tǒng)一調整電價為0.49元/(kW·h)，直接經(jīng)濟損失288萬元。
1.3 10kV及以下公用配網(wǎng)無功補償情況
1.3.1用戶專用變壓器補償
原電力工業(yè)部1996年頒發(fā)的《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：“無功電力應就地平衡。用戶應在提高用電自然功率因數(shù)的基礎上，按有關標準設計和安裝無功補償設備，并做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功倒送。100kV·A及以上高壓供電用戶的功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大中型電力排灌站、躉購轉售電企業(yè)，功率因數(shù)在0.85以上。農業(yè)用戶的功率因數(shù)為0.80。功率因數(shù)調整電費辦法按國家規(guī)定執(zhí)行。”
為彌補無功損耗，根據(jù)用戶變壓器容量加收變損和實施功率獎罰；但由于功率因數(shù)調整電費目前只罰不獎，用戶無功投入積極性不高，只補償自身損耗或補償一部分，從而造成10kV側無功欠補。
1.3.2公用配變無功補償基本為0
由于無功補償所產生的經(jīng)濟效益不直接，因此供電部門在進行公用配網(wǎng)規(guī)劃時，只考慮增加電源點和變壓器容量，往往忽視無功補償設備的投入，承德地區(qū)目前配網(wǎng)無功補償基本為0，國內其他地區(qū)這種情況也比較多。
而公用配變的特點是容量大，負荷較重，居民用電時間相對集中，變壓器空載和輕載運行時間較長，造成變壓器功率因數(shù)較低，損耗較大。
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