浅谈农牧区电网无功补偿

在供用电系统中有许多运用电磁感应原理工作的电气设备，如变压器、电动机、冶炼炉等。这些电气设备在运行中不仅消耗有功功率，而且需用一定数量的无功功率。如果不采取补偿措施，这些无功功率只能由电力系统中发电厂的发电机供给。无功的长距离输送必将造成电能损耗和电压损失，而且限制了输、供电设备的送电能力。发电机因多发无功功率而影响其发出有功功率，尤其是对电源不足的农牧区电力系统还会造成频率降低，影响供电质量。

为了减少系统中大量无功功率的传送，除了要尽量减少用户消耗无功功率外，还需要在电网中安装相应的无功补偿装置。为了使电网无功补偿取得最佳的综合效益，无功补偿应遵循“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡”的原则。无功补偿应该是集中补偿和分散补偿相结合，以分散补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主；供电部门补偿与用户补偿相结合，以用户补偿为主。

当前在农牧区应用最多、最普遍的无功补偿装置是电容器组。它可以提高电网的功率因数和发供电设备的利用率，减少功率损耗和电能损耗，降低电压损失，改善用电设备的运行条件。安装电容器组投资少，见效快、经济效益好，因此，在农牧区广泛应用。

根据农牧区电网的结构特点，无功补偿可归纳为随机补偿、随器补偿、低压用户集中补偿、高压线路分散补偿和变电站集中补偿五种方式。

1 随机补偿

随机补偿就是把补偿电容器直接与电动机连接，与电动机共用一套控制和保护装置，并一起投切。如果电动机容量较小，电容器可以和电动机直接并联；如果电动机较大，如超过10 kW，可用电动机无功就地补偿器来补偿。这种补偿方式接线简单，便于维护管理，而且补偿点处于电网的最末端，具有较高的补偿降损效益。

2 随器补偿

随器补偿是把补偿电容器直接接在配电变压器上。随器补偿的电容器可以接在变压器的高压侧，也可以接在低压侧。因为干式低压电容器的技术性能可靠、价格远低于油浸式高压电容器，所以一般情况在低压侧补偿较为合理。随器补偿最简单的安装接线方式是通过低压熔断器直接接在配电变压器二次出线端与配电变压器同台架设，这样可以节省安装费用。随器补偿的适用条件可比照电动机补偿的适用条件，在正常供电的情况下，配电变压器的投运时间远远大于电动机的投运时间，因此，绝大部分变压器都可以实施随器补偿的方式。

3 低压用户集中补偿

低压用户集中补偿方式是补偿电容器组连接在用户变电站0.4 kV母线上，有固定连接组和可投切组两种。固定连接组补偿基荷部分，可投切组起调峰作用。投切方式有手动或自动两种，用户可根据无功功率高低、电压大小等物理量决定自动投切的参数。

4 线路补偿

线路补偿是把电容器分散安装在10 kV线路上。一般是用跌落式熔断器作控制和保护。受跌落式熔断器熄弧能力的限制，每个补偿点的容量最大不能超过150 kvar。线路补偿是固定补偿性质的补偿方式，只能补偿线路无功基荷部分。否则，补偿容量过大，在负荷低谷时段无功倒送，电网损耗有可能反而增加。因此这种补偿方式只能作为配电变压器补偿的补充，而不能代替用户补偿。线路补偿电容器安装点的选择应以尽可能减少主干线上的无功电流为目的。合理的位置应设在重大分支线路的负荷中心或分支线全长的二分之一处。具体位置应根据负荷分布特点和容量的大小计算确定。

5 变电站补偿

变电站补偿方式是把补偿电容器连接在变电站二次母线上，连接组有固定连接组和分组投切连接组两种。控制设备多采用真空断路器，对电容器组可以实现较完善的保护。变电站集中补偿的作用，一是补偿送电线路和主变压器的无功负荷，二是补偿供电区域内的无功缺额，安装容量应根据变电站的负荷计算得出。电容器的分组数，每台主变应配一组电容器；二是看容量，一般变电站500 kvar以下可以不分组。500 kvar以上可以分为两组，设一部分为固定连接，二为分组投切连接。

各种补偿方式作用各不相同，对一个具体的电网必须经过认真分析计算，合理分配各补偿方式的容量，合理选择补偿装置和补偿点，才能收到最佳的补偿效果。