2 配網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t和措施
綜上所述，針對(duì)城鎮(zhèn)配網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)快、功率因數(shù)低、壓降大、10kV/380V配網(wǎng)綜合線損高的現(xiàn)狀，對(duì)低壓配網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償已勢(shì)在必行。
2.1 無功補(bǔ)償應(yīng)遵循的原則
a. 在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上，確定公用配變最佳補(bǔ)償方案，將配變的無功損耗控制在最小范圍內(nèi)，將無功消滅在高壓入口端（包括變壓器自身無功損耗、低壓無功損耗和用戶用電設(shè)備的無功損耗）。
b. 最大限度提高10kV配網(wǎng)的功率因數(shù)，使其達(dá)到0.95以上，達(dá)到降損目的。
2.2 10kV配電線路無功補(bǔ)償
對(duì)10kV線路合理進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需要考慮以下兩個(gè)問題:
a. 補(bǔ)償容量的確定據(jù)一般規(guī)定，可以按照配電線路變壓器裝接容量的10%左右考慮。
b. 安裝位置的確定線路出口電壓較高，無需進(jìn)行補(bǔ)償，線路末端電壓偏低，電容器運(yùn)行困難，可以將自動(dòng)補(bǔ)償裝置安裝在距線路電源側(cè)2/3處。目前新型的無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，可以根據(jù)配網(wǎng)無功潮流分布情況實(shí)時(shí)補(bǔ)償，達(dá)到最佳效果。如果線路較長(zhǎng)，可根據(jù)負(fù)荷情況選擇兩處補(bǔ)償點(diǎn)，一處安裝在線路2/5處，另一處在4/5處。
2.3 配電變壓器的無功補(bǔ)償
由于配電變壓器的負(fù)荷特點(diǎn)，在進(jìn)行低壓配網(wǎng)的規(guī)劃時(shí)，既要滿足最大負(fù)荷，又要考慮經(jīng)濟(jì)效益，合理地補(bǔ)償輕載時(shí)變壓器的損耗。為提高變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，最大限度減少變壓器無功損耗，根據(jù)具體情況，應(yīng)對(duì)100kV·A以上變壓器采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償方式，補(bǔ)償容量根據(jù)具體情況確定，一般按變壓器容量的20%～30%配置，隨負(fù)荷變化自動(dòng)投切進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)100kV·A以下變壓器采用固定就地補(bǔ)償，補(bǔ)償容量按變壓器容量的10%～15%確定。
關(guān)于農(nóng)網(wǎng)50kV·A以下配變可在二次側(cè)加裝固定補(bǔ)償電容器，其容量計(jì)算公式為：Qc=Se·I0%/100（kVar）。式中，高損變I0%取7，低損變I0%取3。其根據(jù)是農(nóng)網(wǎng)配變小而分散，最大利用小時(shí)僅1500h左右，其固定無功損耗主要是由空載電流引起的�？蛰d時(shí)，無功電流占總電流的90%以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，農(nóng)網(wǎng)配變無功損耗大部分是無功造成的，其值占配網(wǎng)無功電量的50%以上，因此，二次側(cè)固定補(bǔ)償可有效降低無功損耗，達(dá)到降損、升壓和增容的作用。
3 配網(wǎng)無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析
配網(wǎng)的無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益非常明顯，節(jié)能降損的潛力巨大。由于無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析涉及很多內(nèi)容，計(jì)算比較復(fù)雜，本文旨在對(duì)節(jié)能降損的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行非量化的理論分析，為簡(jiǎn)化計(jì)算程序，采用了經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(每補(bǔ)償1kVar的無功功率，相當(dāng)于減少有功損耗的量)來粗略計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益，下面結(jié)合承德地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行分析。
3.1 10kV配電線路無功補(bǔ)償效益分析
10kV線路補(bǔ)償量可按公用變壓器裝接容量的10%來確定。承德市區(qū)公用變壓器容量為73341kV·A，補(bǔ)償容量可以確定為7000kVar。無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量取0.06，電容設(shè)備按每年運(yùn)行3000h計(jì)，每年可減少電量損失126萬kW·h，按0.4元/kW·h的電價(jià)計(jì)算，每年可有50萬元的收益。
3.2 配電變壓器無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析
在變壓器低壓側(cè)出口裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償容量按照變壓器容量的25%計(jì)算，按補(bǔ)償效果，低壓側(cè)補(bǔ)償?shù)臒o功當(dāng)量值取0.12，根據(jù)承德市區(qū)具體情況，可對(duì)容量100kV·A及以上公用變壓器進(jìn)行自動(dòng)投切補(bǔ)償，需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?7500kV·A。電容設(shè)備投運(yùn)按4000h/a計(jì)算，每年可節(jié)電840萬kW·h，獲得收益336萬元。可見，配電變壓器補(bǔ)償?shù)墓?jié)能降損潛力也非常大。
3.3 應(yīng)用情況
a. 承德市雙橋區(qū)供電分公司對(duì)所轄東518、鹿518線路100 kV·A以上公用變壓器安裝了15臺(tái)無功補(bǔ)償裝置，電容器容量共計(jì)894 kVar，完成需補(bǔ)償容量的31%，補(bǔ)償前年加權(quán)平均功率因數(shù)0.84，補(bǔ)償后達(dá)到0.98，線損降低了近10%。
b. 被測(cè)試的一臺(tái)變壓器容量200kV·A，其負(fù)荷有工業(yè)、商業(yè)、居民用電，屬動(dòng)力、照明混合型負(fù)荷，負(fù)荷率76.4%，其無功構(gòu)成包括：變壓器本身無功損耗6.6kVar，占10%；線路無功損耗3.6kVar，占5.5%；用戶無功功率損耗55.62kVar，占84.5%，總計(jì)無功損耗65.82kVar，最大值94.07kVar，無功引起的有功損耗占有功損失50%左右。
另外，經(jīng)測(cè)試，補(bǔ)償前后電流相差約45A，折成變壓器容量為31.2 kV·A，配變本身可增容15.6%。由測(cè)試結(jié)果看出，公用配網(wǎng)無功補(bǔ)償是空白，應(yīng)推廣開發(fā)，但用戶無功損耗仍占主要部分，因此，用戶側(cè)無功補(bǔ)償工作也不容忽視，還需做大量工作。
c. 承德市公用配網(wǎng)無功補(bǔ)償總體效益分析根據(jù)2002年底統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全市公用配變400臺(tái)，73 341kV·A，變壓器補(bǔ)償容量按25%計(jì)算，需17500kVar補(bǔ)償容量，無功補(bǔ)償設(shè)備按140元/kVar計(jì)（包括其它材料和安裝費(fèi)用），需投資245萬元。按設(shè)備年運(yùn)行2000h計(jì)算，補(bǔ)償后每年節(jié)電1860萬kW·h，增加收益168萬元。10kV線路需補(bǔ)償容量按10%計(jì)算，應(yīng)補(bǔ)償容量為7000kVar，需投資補(bǔ)償設(shè)備98萬元。補(bǔ)償后每年減少電量損失126萬kW·h，增加收益50萬元。另外，降損本身就意味著變壓器增容，按增長(zhǎng)10%計(jì)算，市區(qū)400臺(tái)可增容8000 kV·A，以200 kV·A變壓器2萬元/臺(tái)的價(jià)格計(jì)算，此項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)80萬元。
綜合經(jīng)濟(jì)效益：全部無功設(shè)備總投資343萬元，投運(yùn)后年收益298萬元，兩年收回全部投資，并增加凈收益253萬元。
4 結(jié)論
目前，電網(wǎng)無功補(bǔ)償工作對(duì)主網(wǎng)重視程度較高，低壓配網(wǎng)的補(bǔ)償被忽視，而且主網(wǎng)補(bǔ)償多從安全、可靠運(yùn)行和電壓穩(wěn)定出發(fā)，忽略了低壓配網(wǎng)補(bǔ)償獲得的經(jīng)濟(jì)效益。因此配網(wǎng)的無功補(bǔ)償是節(jié)能降損的一個(gè)有效措施，技術(shù)上成熟，簡(jiǎn)單易行，投資少，見效快，值得進(jìn)一步推廣。
參考文獻(xiàn)
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