低壓無功補償的應用效果

1 問題的提出

　　在供電企業的管理工作中，線損率是供電企業的一個重要考核指標，它的高低直接關系到企業的經濟效益。

　　加強管理、優化線路參數等降損方式大家已經理解并在努力完善中，而對于采取就地無功補償方式降低線損并沒有得到科學的理解：有的電工嫌投入補償電容后總電表轉慢了，就停掉了JP柜內的補償電容器；有的嫌晚上電壓高，切掉線路補償電容不再投入使用，使得電網無功補償現狀"雪上加霜"。的確，電容自身并不節電，但是根據電工原理我們知道補償電容在工作中電容電流可以抵消電感電流，從而減少輸配電線路中流動的電流，從而減少電流引起的損耗及電壓降。電表走慢了，是因為減少了低壓線路損耗，晚上線路電壓高，可以通過調整變壓器分接頭調節輸出電壓來實現。

　　就補償裝置來說，較高壓補償裝置而言，低壓無功補償裝置具備以下幾個優點：一是安裝靈活方便，對環境要求不高，配套設備少，維護維修方便，安全要求一般；二是投資少，由于電壓等級低，設備在市場上即可購到，投資是同容量高壓補償裝置的30%～50%；三是投切靈活，這也是它最大的優點，可以根據線路無功電流的變化，自動投入切除電容，達到無功的平衡。相對于高壓補償裝置動輒幾百千乏的投切來說，使用低壓自動補償裝置可以達到"無極變速"。 因此，在配電網中，為減少線路損耗達到最佳經濟效益，應盡量減少有功功率以外的功率流動。并且無功補償應以隨機就地補償為主，高壓線路中的補償、變電站補償為輔。

　　2 低壓無功補償裝置的應用實例

　　為說明采取低壓自動無功補償裝置節能降損的效果，舉例說明。

　　例1：某供電企業給某淀粉廠加裝470 kvar低壓自動補償電容柜，設定補償限值cosj為0.95，小于限值則自動順序投入電容器組。如功率因數超前，向線路反送無功功率，則開始順序切除電容器，使功率因數在一個相對穩定的區域保持動態平衡。 試機時一次電流1050 A，cosj = 0.7，裝置自動投入400 kvar后，功率因數達到1，一次電流變為750 A，電流是補償前的電流的70%，即減少線路電流30%左右。

　　表1列出了補償前后參數的變化。

　　例2：某供電企業給某造紙廠加裝500 kvar低壓自動補償柜，補償前功率因數小于0.75，線路電流1300 A，自動補償到功率因數為0.96后一次電流是1000 A，直觀減少線路電流25%左右。

　　根據電路原理，線路的損耗與負荷電流的平方成正比，線路電流大則損耗大，線路電流減小則線損減少，例1中，補償前電流為I，補償后電流大約為0.7×I，根據DP = 3I2R，所以補償后的線路損耗為補償前線路損耗值的49 %，線路損耗降低了大約51%左右。

　　例2中線路補償后電流大約是補償前電流的0.77，所以補償后的線路損耗大概是補償前線路損耗的59%。

　　推算出補償前后功率因數的變化與線路損耗變化的關系：

　　按表2所示：例1功率因數從0.7提高到1，補償后的線路損耗為補償前線路損耗的49%；線路功率因數從0.75提高到0.95后，線路損耗為補償前的63%，降低線損效果明顯。

　　用戶低壓端無功補償裝置一般按照用戶無功負荷的變化自動投切補償電容器，達到動態控制的目的，可以做到不向高壓線路反送無功電能。在配電網中，若各用戶低壓側配置了足夠的無功補償裝置，則可使配電線路中的無功電流最小，也使配電線路的有功功率損耗最小，這是最理想的效果。另外，線路中的無功電流小，也使線路壓降減少，電壓波動減少。

　　由此得出，配電網中的用戶端實現無功就地補償是合理的無功補償方式，大力推廣應用自動控制裝置提高線路功率因數，達到動態的管理，這是理想的節能降損辦法。否則，即使在線路關口處的功率因數很高，也不能有效地降低線路的有功功率損耗。

　　根據上述理論與實際應用情況，順平供電公司修試所采用工業微電腦自動控制器控制電容的投切，控制器內設過電壓保護，可預防因系統過電壓損壞電容器，可自行設定投切限值、投切時間等。該補償裝置容量可根據現場需要進行配置，在實際使用中，可根據儀表測量或通過理論計算方式確定應補償的容量，應用靈活方便，尤其適合低壓客戶隨機補償使用，可有效提高電機效率，在農網中普及應用，可大幅降低線損。