摘要：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。但是在无功补偿过程中，往往存在“重视高压，忽视低压”，“重视主网，忽视配网”等问题。由于低压配网结构复杂，而当今市场上的低压无功补偿产品种类少，一般以无功需要量、电压和电流值作为考虑参数进行自动投切，且电容器补偿容量大，分组少，当测量到无功需要量大于10kvar时，才能进行投切，由于农村负荷的波动频繁，导致低压无功补偿装置投切不灵活，容易出现过补偿、补偿效果不理想等问题。农村配电台区无功分段自动补偿的实践应用用以提高无功补偿容量选择的科学性,优化无功补偿资源,减少电能损失,提高配电台区经济运行效率。
关键词：农村配电台；无功补偿；实践应用
1 无功补偿介绍
所谓无功补偿，指为了满足电力网和负荷端的电压水平及经济运行的要求，必须在电力网和负荷端之间设置的无功电源，比如电容器、调相机等。在城市电网系统中，企业的异步电动机、变压器等会耗用较多的无功功率，因此无功功率在企业内的消耗也主要集中在这些设备上。为对这部分的无功功率进行补偿，可以采用静态或动态的无功补偿方式。通过无功补偿来提高功率因数，使供电设备的运行更加经济合理。
在电力系统中，主要的电功率分为有功功率和无功功率。其中，有功功率可以保持设备的正常运转，从而将电能转化为机械能、光能、热能等其他形式的能量以方便人们的使用。而无功功率指的是电感、电容等元器件工作时建立磁场所需要的电功率。所谓的电功率因数正是电力系统中通过线路、变压器的实际功率供给有功功率所占的百分比，因此，在电力系统运行过程中，希望得到大的功率因数，以减小无功功率的传输，从而有效减少功率损耗，充分发挥供电设备的生产能力，改善电压质量。
2 当前农村配电台区无功补偿工作中存在的问题
常见的传统无功补偿方式有变电所高压集中补偿、10kV配电线路补偿、随器补偿、随机补偿等4种方式。对低压台区来讲，主要是随器补偿和随机补偿。
（1）采用随器补偿存在的问题
1）按常规，在变压器出口按变压器容量的10%～15%进行补偿，因补偿容量不够，效果不太理想。2）由于场地因素，不可能一次配置足够的电容器。如很多低压配电台区采用Π形杆台架上安装变压器，因电杆上没有足够的安装位置，不能安装符合容量要求的电容器。3）有时即使有足够的补偿容量，但由于补偿点位于低压线路首端，并且距离用电设备的线路太长，所以补偿效果不明显。
（2）采用随机补偿存在的问题
1）由于补偿设备必须安装在用户处，即使补偿设备和安装资金由供电企业提供，供电企业也无法强迫用户安装。2）该补偿装置虽然结构简单，但必须实现自动补偿，否则会造成过补偿，而且必须使其在电动机启动后投入，否则会烧坏电动机。3）安装数量多。一个低压台区要安装补偿装置几十套，投入运行后维护成本极大。4）存在安全隐患。安装随机补偿装置的用户因缺乏专业维护人员，对安全隐患不能及时发现处理。
3 农村配电台区无功分段自动补偿的实践应用
3.1 补偿容量的确定
在需要进行无功补偿的低压配电台区安装现场管理终端，以便获取一定时间内台区的电量及三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数，通过计算确定相对比较接近实际情况的无功补偿容量Qc，其计算式是：
式中，Ppj——线路年度最大负荷月平均负荷功率；
φ1、φ2——补偿前后线路的功率因数角。
3.2 补偿调节参数的选择
（1）变压器出口及线路中段。在变压器出口及中段，采用电流控制，并具有过电压保护功能。以电流作为控制物理量，可及时与所配置的每组补偿容量相比较，能更准确地投切电容，达到理想的补偿效果。若在运行中适当调整过电压的保护值，可避免在变压器出口及中段产生过高电压。出口与中段补偿容量的确定原则是：根据需补偿的容量与配置在线路末端的电压控制补偿容量的差值，以及线路负荷的分布情况来综合考虑。（2）线路末端。在线路末端，可采用电压控制。以电压作为控制物理量，当末端电压低于所设定值时，可分级逐段投入电容器，从而满足末端用户的需求。一旦出现投入容量大于所需容量时，则由出口端的无功电流控制器进行调节，使其达到平衡。末端补偿容量的配置原则是：控制器参数可设置为规程所规定的低压额定值380/220V。根据实际运行情况看，每投入10kVar电容，约可提高电压3~5V。
3.3 分段及补偿容量配置
设低压线路总长度为L，电容器容量为Qc，则各段补偿容量和离配电变压器的线路距离如下表1所示。
3.4 配置中应注意的地方
（1）段数的划分和设置地点，主要应结合所在线路的长度及负荷分布情况。如单条线路超过1km时，且负荷分布比较均匀，可采用多段方式。如线路较短且负荷较集中于某处，可采用少段方式。具体以各配电台区实际负荷情况为参考重点。（2）同样补偿容量的配置应以实际负荷情况来考虑，如侧重解决末端电压偏低的情况，即可适当提高末端补偿容量。（3）各段控制器的延时，原则上后级小于前级，使线路运行保持平衡。
结语
无功补偿为电网的安全运行提供了必要的保障，并且在电网供电的质量以及产生的经济效益方面也占据了重要的地位。近些年来我国已经社会各方面对高压无功补偿的关注程度逐渐提高，但是由于低压配网的构造比较繁琐导致人们对其的重视程度不够，再加上较大功率电器的大规模使用，造成了配电网的电力负担明显加重而无法保证电力供应的效率和质量，因此在农村配电台区中使用低压无功补偿的装置对于电网的建设有着极其重要的意义。
参考文献
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