李江峰 顏炳達(dá)

（1.河南省澠池縣供電公司，河南 澠池 472400；2.河南輝縣電業(yè)局，河南 輝縣 453600）

農(nóng)村配電變壓器隨器補(bǔ)償電容器配置的解決方法

李江峰1顏炳達(dá)2

（1.河南省澠池縣供電公司，河南 澠池 472400；2.河南輝縣電業(yè)局，河南 輝縣 453600）

農(nóng)村用電負(fù)荷具有其獨(dú)特的新特點(diǎn)，本文提出了農(nóng)村配電變壓器無功補(bǔ)償?shù)娜齻€目的，即補(bǔ)償變壓器本身的無功、用戶無功和解決三相不平衡，以此引出新的電容器配置方法。

配電變壓器；電容器；配置

1 背景

各級網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功，而且配電網(wǎng)所占比重最大。無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，應(yīng)按“分級補(bǔ)償就地平衡”的原則進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理布局，并滿足“總體平衡與局部平衡相結(jié)合；供電部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合；集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主；降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主”的要求。因此，無功補(bǔ)償問題越來越引起人們的重視。在經(jīng)過近幾年大規(guī)模的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造，農(nóng)村電網(wǎng)的健康水平有了明顯提高的同時，也安裝了大量的無功補(bǔ)償。這些大都采用自動投切，但往往由于電容器配置不合理，常常出現(xiàn)投切振蕩負(fù)荷較小時，一投即過，一過又切，循環(huán)往復(fù)以及變壓器空載和輕載時無法補(bǔ)償?shù)惹闆r。這樣提高功率因數(shù)就達(dá)不到預(yù)期的目的。

2 農(nóng)村負(fù)荷特點(diǎn)

2.1 配網(wǎng)無功的構(gòu)成

表 1 10 kV電網(wǎng)無功組成

由上表可以很清楚地看到配網(wǎng)無功是由用戶無功和配電無功兩部分組成，但在具體實(shí)踐中卻常常混淆。其實(shí)我們現(xiàn)有補(bǔ)償技術(shù)的目的多是圍繞用戶無功展開的。

2.2 變壓器運(yùn)行時自身所需的無功功率

變壓器空載運(yùn)行所需的無功功率：

Q0＝I0%Se/100

變壓器滿載運(yùn)行所需的無功功率：

Qe=Q0+Ud%Se/100

式中：Ud%為短路電壓百分比值，I0%為空載電流百分比值，Se為變壓器額定容量，S為變壓器實(shí)際運(yùn)行容量。

根據(jù)以上的方程式即可計(jì)算出變壓器所需的無功功率。

2.3 負(fù)載所需的無功功率

考慮負(fù)載側(cè)所有的無功功率作集中補(bǔ)償。其計(jì)算方法如下：

Qc=P(tgQ1-tgQ2)

Qc：補(bǔ)償電容器容量（KVAR）；

P：負(fù)載的有功功率；

Q1：改善前功率因數(shù)角；

Q2：改善后功率因數(shù)角

2.4 100千伏安變壓器高壓側(cè)與低壓側(cè)功率因數(shù)的區(qū)別S9-100變壓器計(jì)算

無功補(bǔ)償?shù)男б?/p>

對于10KV線路來講最基本的線損計(jì)算公式為：

ΔΡ為線路各個支路及主回路的總線損。

通過加裝帶有新型控制器的無功補(bǔ)償裝置可使線路功率因數(shù)由0.87提高至0.95以上，降損效果計(jì)算公式如下：

當(dāng)功率因數(shù)由0.60提高到0.90，線路損失將減少80%，可見功率因數(shù)對線損影響極大。計(jì)算見下表。

3 無功補(bǔ)償電容器的合理配置

電容器的合理配置包括選擇的電容器容量和只數(shù)兩個方面，考慮三相不平衡，則需考慮單相補(bǔ)償問題。

表 2 幾種變壓器不同負(fù)載率下按高側(cè)功率因數(shù)補(bǔ)償與按低壓側(cè)功率因數(shù)補(bǔ)償效益計(jì)算結(jié)果

3.1 功率因數(shù)的目標(biāo)值不同

3.2 電容器的容量和只數(shù)

如果將功率因數(shù)的目標(biāo)值定為0.85，假定負(fù)荷的自然功率因數(shù)數(shù)為0.65，計(jì)算出變壓器所需的補(bǔ)償電容器容量。

確定了電容器的容量，電容器只數(shù)的選擇應(yīng)考慮幾個方面，理論上只數(shù)越多，調(diào)節(jié)越細(xì)越好，實(shí)際上則與變壓器符合緊密相關(guān)。一般情況下考慮四到九種負(fù)荷，然后計(jì)算相應(yīng)電容容量。

3.3 關(guān)于三相不平衡

電容補(bǔ)償可以解決由無功電流引起的不平衡問題，一般采用混補(bǔ)的方式，即在裝置內(nèi)既有三相補(bǔ)償，又有單相可控硅補(bǔ)償。

4 結(jié)語

合理配置農(nóng)村配電變壓器的無功補(bǔ)償電容器，實(shí)現(xiàn)無功功率的就地平衡，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，不僅能減少線路損耗，增加線路輸送容量，還能改善電壓質(zhì)量。只要能合理配置變壓器的無功補(bǔ)償電容器，加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行管理，確保電容器的投運(yùn)率，就能提高電能質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，增加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]李磊.縣級電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)奶接慬J].云南電力技術(shù)，2008（4）：15.

[2]CAPACITOR-電容器——新達(dá)電器新聞詳細(xì)內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)http://www.china-new，2012-03-19.

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1671-0037（2014）09-99-2

李江峰（1984.4-），男，本科，研究方向：電能質(zhì)量管理。

顏炳達(dá)（1986.4-），男，本科，研究方向：輸電工程。