宿迁三新供电服务有限公司沭阳分公司 江苏宿迁 223600
摘要：在农村低压电网经济运行中，采用无功补偿技术，既可以为电力系统正常运行提供保障，也可以减轻上级电网的补偿压力，缓解无功不足所引起的问题，还可以增强电压质量水平，减少电能消耗，增强可靠性，降低用户的用电成本。基于此，本文就对农村低压电网无功补偿技术有关内容展开分析，希望能够给有关人士提供一些值得参考的内容。
关键词：农村低压电网；补偿方式；无功补偿
1农村低压电网实施无功补偿的必要性分析
很多客户为了确保功率因素的要求，进行无功补偿装置安装。但是农村低压电网具有以下特点：用电季节性强，电力负荷比较分散、供电距离长、峰谷差比较大。基于此，很多电网基于综合配电变压器，按照季节特点，进行用电量配置。但是很少安装无功补偿装置。配电变压器工作在低负荷状态下，工作时间长，便要消耗大量的无功。有关调查显示，在农村电网的无功损耗中，百分之八十以上的用户为配电变压器用户。无功补偿技术既可以为电力系统正常运行提供保障，也可以减轻上级电网的补偿压力，缓解无功不足所引起的问题，还可以增强电压质量水平，减少电能消耗，增强可靠性，降低用户的用电成本。基于此，在农村低压电网经济运行中，采用无功补偿极为重要。
2农村电网低压无功补偿的方法分析
2.1集中补偿
集中补偿模式属于线路补偿，主要使处于户外的并联电容器放置在架空线路上的模式，用于增加电网功率因素，减少损耗。但是，此种模式必须遵循以下模式：单条配电线路要尽量使用单点补偿方式，目的在于减少安装，降低成本；就补偿容量来讲，应尽可能少，否则容易导致配电线路出现过电压以及过补偿现象；控制方式最好采用分组投切的模式，用于缩短成本；对装置以及接线要进行保护，为减少整套设备的故障率，每相应配置一台电容器。
2.2跟踪补偿
跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kV母线上的补偿方式。补偿电容器的固定连接组可起到相当于随器补偿的作用，补偿用户自身的无功基荷；可投切连接组用于补偿无功峰荷部分。投切方式分为自动和手动两种。一般情况下，用户负荷有一定的波动性，故推荐选用自动投切装置。此种装置可较好地跟踪无功负荷变化，运行方式灵活，运行维护工作量小。
2.3随器补偿
随器补偿是实现低压电容器通过低压熔断器以及配电变压器进行二次侧相连。具有以下优点：较好的进行配电变压器空载无功补偿，实现就地平衡。截至目前，随器无功补偿时最为经济、最为有效的无功补偿方式。在进行无功补偿时，必须遵循以下原则：全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。配变空载无功是农网无功负荷的主要部分。对于轻负载配变而言，这部分损耗占供电量比例较大，导致电费单价增高。随器补偿由于补在低压侧，故而接线简单、维护管理方便，且可有效地补偿配变空载无功，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损。
2.4随机补偿
随机补偿指的是并行连接低压电容器与电动机，通过控制装置、保护装置以及电动机实现投切。此种补偿方式可以实现：方便快捷的进行补偿容量调整、投资少、运行方便、配置简单、易于安装与维护。
3无功补偿在农村低压电网经济运行中的作用
以某地06线路为例，分析无功补偿在农村低压电网经济运行中的作用。
3.1增强功率因素，减少线损
在农村电网的运行过程，有很多非线性负载存在。这些负载要消耗有功功率和无功功率。负荷电流在经过线路或者是经过变压器时，会有一定的功率与电能损耗，即：△P=3I2R×10-3（kW）。
并且：3I2-（P2+Q2）/U2-S2/U2=P2/U2•∑cos2Φ
所以：△P=（P2R/U2•∑cos2Φ）×10-3（kW）
其中：P代表有功功率，单位为kW；U代表额定电压，单位为kV；R代表线路总电阻，单位为Ω。因此，采用无功补偿，提高负荷的功率因素，可以降低负荷的无功功率损耗。通过以上分析，35kV变电站10kV06出口线路，线路全长17.5km，主干线长度为9.24km，分支线长度为8.26km。依照上述线损计算公式，可以节省线损3.603kW。
3.2改善电能的质量
低压电网运行中，配置无功补偿设备，可以改善电网的供电电压质量。负荷电压损失U的计算如下：△U=3（PR+QX）/U。
式中：U——线路额定电压（kV）；P——输送的有功功率（kW）；Q——输送的无功功率（kVar）；R——线路电阻（Ω）；X——线路电抗（Ω）；
通过上式可知，当电力网输送的有功公率确定时，较大的输送无功功率，便产生较大的网络电压损失，从而降低端电压。安装无功补偿设备后，线路电压降低△U，如下所示：△U1=3[PR+（Q-Qc）X]/U。显而易见，安装无功补偿装置后，电压损失降低。
3.3提高农村低压电网的有功传输能力，增加电源设备利用率
设备容量一定，增加功率因数，可以降低无功功率传送量，增加有功功率的传送量。增加的有功功率传送量：△P=P1-P=S（cosΦ1-cosΦ2）。
如果有功不变，当需要减少无功时，可以改变配变容量，使其降低。安装无功补偿设备，可以增加发电机的有功功率，降低无功负荷。因此，发电机可以降低无功功率传送，增加有功功率传送。该35kV变电站10kV06出口线路，采用无功补偿技术，节约线损，提高了电能的质量。对于当电容器投入时间为24h/日，每度电按0.5元计算，其每年可节约费用1.578万元。另一方面，我们也可以通过增加配电线路的供电能力，完善设备的运行状态，从而提高设备的使用寿命，降低农网的电源设备容量，降低设备投资等方式，增加有功功率，降低无功功率传送，降低成本。
4结语
总而言之，农村电网改造工程的实施，为解决之后的无功补偿提供了极好的机会。淘汰高能耗的变配电设备、更换导线以及缩短供电半径等，虽是提高电能质量、降低损耗的有效措施，但是仅仅在此方面的投入是远远不够的。无功补偿的作用能有效地减少线路损失，降损效果极其显著。另外，无功补偿能明显地减少系统元件的容量，提高电网的输送能力和挖掘变配电容量。基于此，本文对无功补偿在农村低压电网经济运行中的作用进行研究。本文首先结合农村低压电网的实际，阐述了农村低压电网经济运行中使用无功补偿的重要性，接着阐述了无功补偿在农村低压电网经济运行中的作用进行研究，并通过具体事例进行分析。希望通过本文分析，为相关人员进行无功补偿安装提供依据。
参考文献：
[1]杨德勇.浅析低压动态无功补偿装置在农配网中的应用[J].低碳世界，2016，（2）：46-47.
[2]杨超.探析农网供电系统的电压无功管理[J].商品与质量，2015，（50）：38.
[3]宫志坚.浅谈农村配电网无功补偿[J].大科技，2015，（36）：96-97.
[4]苏海城.关于农村配网低电压原因分析及解决措施的探讨[J].山东工业技术，2014，（17）：124，144.
[5]李方雷.浅析农村低压配网无功补偿技术[J].电子测试，2017，（4）.
[6]张文烨.关于农村低压配网无功补偿技术的研究[J].电力系统装备，2019，（1）.
作者简介：朱龙斌（1989.07），性别，男；籍贯，江苏宿豫；民族，汉；学历：本科；论文研究方向：农村电网智能化改造问题分析。