配电线路无功补偿

李成浩

李成浩（迁西县电力局）

摘要：农村10kV配电网，有一部分是农村和企业合用线路，配电变压器存在点多、负载率低、负荷季节性强，线路功率因数低，配网所需的大量无功功率靠主网输送，导致电网线损居高不下，末端电压低。

关键词：配电线路无功补偿

1现状

农村10kV配电网，有一部分是农村和企业合用线路，配电变压器存在点多、负载率低、负荷季节性强，线路功率因数低，配网所需的大量无功功率靠主网输送，导致电网线损居高不下，末端电压低。

2解决方法

2.1采用随器补偿（低压补偿）一方面，由于线路长，配电变压器点多，且单台容量容量小，如果采用随器补偿，会加大资金投入；另一方面，会加大设备的维护、维修工作量，设备的完好率难以保证；可见随器补偿（低压补偿）难以达到理想效果。

2.2采用10kV配电线路分散补偿方式，一般1条10kV配电线路只采用一个补偿点，最多采用两个，资金投入仅为低压补偿的十分之一以下。只要合理的选取补偿度和补偿位置，同样可以取得降低线损，提高末端电压作用，同时如果选用免维护产品，可减少设备的维护、维修工作量，这种方式更适合农网现状。

2.310kV线路无功补偿采用2/3原则即在线路长度的2/3处安装补偿装置，其补偿容量是整个线路无功潮流容量的2/3。

3无功功率补偿的原理及其作用

3.1扩容设电感性负荷需要从电源吸取的无功功率为Q，装设无功补偿装置后，补偿无功功率为Qc，使电源输送的无功功率减少为Q′=Q-Qc，功率因数由cosφ1提高到cosφ2，视在功率S减少到S′。

设电感性负荷需要从电源吸取的无功功率为Q，装设无功补偿装置后，补偿无功功率为Qc，使电源输送的无功功率减少为Q′=Q-Qc，功率因数由cosφ1提高到cosφ2，有功功率P增加到P′。

例：S=1000kVA，

当cosφ1=0.7时，P=700kV；

当cosφ2=0.9时，P′=900kV。

可见视在功率的减小可相应减小供电线路的截面和变压器的容量，降低供用电设备的投资。例如一台1000千伏安的变压器，当负荷功率因数为0.7时，可供700千瓦的有功负荷；当负荷的功率因数提高到0.9时，可供900千瓦的有功负荷。同一台变压器，因功率因数的提高而多供200千瓦负荷，是相当可观的。

3.2降损

例：已知S=2000+j2000（kVA）

Z=2.1+J4（Ω）

Ve=10（kV）

求：△P，△PQ。

补偿无功功率QC=1300（kvar）时，求△P′、△PQ′。

可见，无功负荷对电力网线损的影响是巨大的。降低电力网功率损耗的重要措施之一是尽可能减少无功功率在电力网中的传输，可以从提高负荷自然功率因数和无功功率的人工补偿两方面进行。

3.3提高功率因数。

3.4改善电压质量

例：已知S=2000+j2000（kVA）

Z=2.1+J4

Ve=10（kV）

求：△U、△UR、△UQ。

补偿无功功率QC=1300（kvar），求△U′，△UR′，△UX′。

可见在元件电阻小于电抗的电力网中，无功与电压损耗的关系是非常密切的，无功对电压质量影响是巨大的。减少电力网元件的电压损耗，提高用户末端电压质量的重要措施之一。