农村配电网的无功补偿分析

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年3月8期   作者:李福
[导读] 农村配电网无功补偿的有效性,能够促进农村经济的稳定发展,保证农村配电网供电质量、
        李福
        国网黑龙江海伦市电业局有限公司  黑龙江海伦 152300
        摘要:农村配电网无功补偿的有效性,能够促进农村经济的稳定发展,保证农村配电网供电质量、减低电网损耗以及提升农民生活水平。基于此,本文阐述了无功补偿发展现状,对农村配电网无功补偿装置安装的注意事项与补偿方式进行了探讨分析。
关键词:无功补偿;发展现状;安装;注意事项;方式
目前农村配电网无功补偿已经成为确保农村经济发展和农村电网安全使用的主要方式和手段之一,其提升了农村配电网电压质量和农民用户用电的可靠性,降低了对电能损耗。因此为了保障农村配电网无功补偿的有效性,以下就农村配电网无功补偿进行了探讨分析。
一、无功补偿发展现状的分析
农村电网配置补偿设备时,大部分运行状况为轻载和空载,一旦忽视无功规划,就会直接造成农村电网运行时功率因数偏低且电压质量不高的后果,还会导致提升无功功率和电能损耗。正因如此,农村电网功率因数相对较低,电能质量一直没有得到本质改善。早期时候由于农村发展比较滞后,在对电网建设的规划过程中没有投入过多的人力物力资源,仅仅满足农村地区的基本用电要求。随着后来国民经济的不断发展,新农村建设被提上日程。国家电网也开始规划农村电网的合理改造,投入了一批成本较低的并联电容用于无功补偿,使得电网供电效果得到改善。
但由于农村现代化建设地不断深入,人们的生活变得更加多元化,对电气设备的使用较前些年相比增长速度也明显加快,用电量不断攀升,电网中的负载数量越来也多。由于他们大多都是阻感负载,所以会吸收大量的无功功率。传统的并联电容器己经无法满足农村对电能质量的要求,因此国家电网从农网经济建设的角度出发,在无功优化方面开展了广泛的研究。随着对此项技术的重视逐渐提高,使得无功补偿装置得以快速发展。具体的补偿装置可按照就地补偿原则,根据容量不同进行合理的选取。
二、农村配电网无功补偿装置安装的注意事项
农村配电网无功补偿装置安装需要注意控制好安装空间、安装环境、维护工作、施工成本和保护装置等对周围环境的影响。因此在进行无功补偿装置安装时,要根据工程情况做好设置。无功补偿装置在农村配电网安装中的注意事项是:
1、确定好无功补偿在农村配电网中的容量。配网在进行无功补偿时,要做好容量的控制,避免无功补偿电容器由于设置过多和密度大影响散热和安全性,因此针对农村配电网要选择符合设计要求的电容器组。无功补偿装置在配电线路上设置容量的时候,设置的原则是最大化的减少线路损耗。通常来说,无功补偿装置需要的容量应该是线路无功负荷的2/3,所以在无功补偿装置安装前,需要全面调查好安装线路的实际负荷,从而明确无功补偿装置的合理容量。
2、明确好补偿装置具体的安装位置。在对无功补偿装置进行安装时,需要遵守的原则是无功就地均衡,并且进行安装时,最主要的是减少主干线路上的无功电流。研究证实,配电网每条线路上,安装1台无功补偿装置是合适的,安装的位置应该是负荷2/3的地方。如果合理规划好电容器的安装位置和无功补偿的容量,能够显著降低电网运行中的线路损耗和电压质量,从而满足生产和生活需要。
3、制定好无功补偿装置合理的接线方式。无功补偿装置接线的时候,要依据设计和配电网的要求选择合适的接线方式,每一相接1台电容器为最佳,这样才能使补偿装置运行中的故障率大大降低。
三、农村配电网无功补偿方式的分析  
1、随机补偿。

把低压电容器直接的与低压电机对接接入,用电机同时投入使用和退出,一般情况下,电容器的补偿不能高于电机的励磁无功。满足在额定电压下和环境下的工作条件,一般电机的年运行量大于1000H,随机补偿的方式相对来说是一种更为经济的方式,能够最佳的补偿电机的无功负荷,减少电压损耗,保证电压质量,方便电机的使用和运行方式,对线路的损耗降到最低,提升电机设备的使用率,但是,随机补偿所需的设备花费较高,农民群众的收入与此不成比例,在农村配电网中的使用效果还没达到相应水平。
2、随器补偿。随器补偿的方式是指在变压器的低压一次接入低压电容器,装设分散补偿装置,对变压器的无功空载进行补偿,实现无功就地补偿。农村配电网所使用的变压器主要是用于改善农村生产生活电压质量,降低电能损耗等,但是现阶段我国农村配电网所使用的遍野器普遍的存在,在运转负荷过低时空载现象严重,空载对于变压器的无功消耗极为巨大,空载的无功损耗也是农村配电网中无功负荷的主要原因之一。农村用电量由于受到的季节性影响较大,导致每个月的电量负荷波动也较大,随其补偿的优点就在于。低压电容器接线处在低压一侧,换接线路简单、保养方便,能够有效的及时的对农网进行无功补偿,实现无功功率的就地平衡,提高农村配电变压器的使用效率,降低无功损耗,但是由于农村的配电变压器数量逐渐的增多加上位置较为分散,使用随器补偿的运输费用和维护费用也会相对的增加。
3、跟踪补偿。是将低压电容器直接接入在专业变压器低压母线上的补偿方式,主要是用于补偿农村配电网无功损耗,但是对于减少线损的损耗作用较小,电容器的容量、用电负荷的大小和类型都决定着其补偿容量。固定的补偿容量用于补偿变压器本省的无功负荷,可随着设施的移动进行补偿,但是跟踪补偿时的容量不宜过大,对用电量较大的用户来说受到的电动机补偿容量和运行时间的限制较大,跟踪补偿无需调整额外的补偿额度,通过调整使用的时间就可以达到无功补偿的效果,在农村配电网的无功补偿使用中有较大的优势,跟踪补偿所需的设备运行简单,维护工作量小。
4、线路补偿。线路补偿时农村配电网中使用最广泛的方式,在电网线路杆上安装并联电容器,无功补偿在线路较长、半径较大、功率因数较低和电量负荷饺子的变压器上,线路补偿由于安装在距离较远的变电站出线端,受到周围环境的影响较大,所以线路补偿点的设置不宜较多,线路补偿装置的成本较高,要及时的尽可能的简单的安装保护措施,如:避雷针、熔断器等。线路补偿在前几年应用并不多,由于起初线路补偿的补偿方式比较单一,这样的补偿缺点很多,最为突出的是缺少灵活性,不能对电网中的变化作出相应调整,很容易在轻载时过补,而重载时补偿容量不足。随着学者们的进一步研究,新型的线路补偿方式陆续研制出来,在农网线路中应用频率增多,并且能很好的满足线路对补偿的要求。农村电网等级相比城市要低很多,所以不可避免的要设置大量的变压器。然而,线路中的变压器会消耗大量的无功功率。对这部分无功功率的补充直接会影响线路的传输效率。一般线路补偿会考虑到变电站距离补偿装置远,运行维护困难等很多因素,因此在安装并联电容器的过程中需要一定数量的保护装置来提高线路的可靠性。线路补偿要仔细考虑无功平衡问题,补偿装置应输出恰当数值的无功,使之与电网中损耗的无功相等。因此,在补偿设置前期需要仔细对装置安装的地点及数量进行合理分析。
结束语
综上所述,我国农村配电网线路漫长、构架分散、电网分支较多和承担电压质量的不同等特点,直接或间接的导致了农村配电网功率较低。而科学合理的对农村配电网进行无功补偿,可以有效提升农村电网的输送可靠性,因此对农村配电网无功补偿进行分析具有重要意义。
参考文献
[1]王祝华等.智能集成电容器在农村配电网无功补偿中的应用[J].龙岩学院学报,2017(05)
[2]谢晨.农村配电网线路无功补偿优化探析[J].科技资讯,2018(16)
[3]方鑫勇等.农村配电网无功补偿最佳优化配置[J].电子技术与软件工程,2018(24)
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