[摘要]本文结合揭阳市郊农电系统10kV配电网络的实际，着重阐述无功补偿在市郊农网系统中的节能降损作用，提出无功补偿的方法，指出在当前完善农网建设与改造中应大力应用无功补偿技术。

[关键词]农网无功补偿降损技术

随着“两改一同价”工作的深入开展，农村电网的用电量急剧增加，有些地区甚至出现了不能满足用电需求的情况，因此，积极开展节能降损工作，有效地减少农网配电线路和配电变压器的电能损耗，具有重要的现实意义。本文结合揭阳市郊农电系统配电网络的实际，阐述无功补偿的作用，指出在当前完善农网建设与改造中应积极推广应用无功补偿技术。

1.揭阳市郊农电系统的供电情况

揭阳市郊农电系统，主要由10kV及以下配电网承担着向镇及镇以下乡村的各类用电客户供电，现拥有用电客户10多万户，年供电量近4亿千瓦时。用电类别包括工业、农业、办公、小商业、住宅等，用电负荷密度严重不均匀，具有一定规模的用电客户由专用配变供电(所占比例很小)，小宗用电都由公用配变供电(所占比例很大)，在各类用电中，住宅用电占多数。近几年来，由于经济形势的发展，投资环境的改善，尤其是实施了农网改造，降低了电价，工业用电、住宅用电迅速增长。

近三年来，通过落实农网改造，配网的结构逐步趋于合理，线路、配变的整改得到完善，基本能满足运行的需要，电能质量有所改善，供电线损率有所下降，供电的安全可靠性有所提高，但由于工业用电客户等进行无功补偿还普遍不够自觉，配电系统的无功补偿还不足，存在系统中无功功率的需要量较大，功率因数普遍低于0.8，导致了电压质量、供电线损还不是很理想。从多年来的实践综合分析，无功补偿仍是降低供电线损的有效措施，在农网建设与改造中应积极应用。

2.无功功率增大对电网的不良影响

绝大部分用电设备，特别是工业生产设备都具有电感特性，需要从配电系统中吸收无功功率。当有功功率需要量保持恒定时，根据

S²=P²＋Q²

S=3IU

P=Scosφ

△P=RSS2/U2=RSP2/(Ucosφ)2(式中S为视在功率，P为有功功率；Q为无功功率；I为电流；U为运行电压；△P为功率损耗；Rs为网络等效电阻；COSφ为功率因数)

可知无功功率需要量增大(功率因数降低)将会引起：

·总电流增加，使配电系统中的元件(如变压器、电气设备、导线)等容量增大；

·使设备及供电线路的铜损大大增加(在有功功率为一定值时，不同功率因数COSφ相应的铜损百分数亦有较大的差别，如表2－1)；

表2－1各种COSφ下铜损百分比

·线路及变压器的电压损失增大，使调压困难。

因此，为了达到节能降损的目的，应积极采取措施减少配电线路、变压器及用电设备对电力系统的无功功率的吸收量，即平衡线路、变压器和用电的无功功率。

3.无功补偿的降损作用

无功功率既影响了配电系统的电压质量，也限制了线路、配变的供电容量，更是增加了配电系统的供电线损。无功功率增大，即功率因数降低，其影响更大。

无功补偿，是改善电压质量，提高供电能力，尤其是节能降损的技术手段和措施。为此，必须要在配电系统中安装补偿装置，通过补偿装置与系统中线路、配电变压器、用电设备等互相抵消无功功率，达到从整体上平衡或减少无功功率，使功率因数提高。因此，无功补偿对于降低供电线损具有非常重要的作用。

上面已经提到，在配电网中，线路或变压器的功率损耗△P为

△P=R_SS²/U²=R_SP²/(Ucosφ)²假如将功率因数由COSφ1提高到COSφ2，则线路或变压器的功率损耗可降低，降损幅度δp为

δp=1－(cosφ₁/cosφ₂)²(3－1)

据统计，目前揭阳市郊农网系统的平均功率因数仅为0.8，按式(3－1)计算，若功率因数提高到0.9，损耗减少20.99；若功率因数提高到1.0，则损耗可减少36。由此可见，进行无功补偿能收到非常有效的降低供电线损的效果，从而也可提高供电企业的经济效益。

4.无功补偿的方式

在揭阳市郊农网系统中，由专用变压器供电的用电相对较少，而0.4kV线路供电的用电则为主要部分，因此，为了达到最佳的降低损耗的效果，要按照分层分区、就地平衡的原则，采取由低压到高压、高低压相结合、以低压补偿为主的方法进行分散性补偿。

4.1低压补偿

就1台变压器供电为一个单位来考虑，在农网系统0.4kV线路上供电的情况的差别很大，低压无功补偿装置的安装位置要视实际情况而定。对于负荷分布比较均匀、线路长度相对不是很长的，或者负荷分布不均匀、线路长度相对较长、但负荷主要集中在靠变压器周边的，宜以各台配变容量、负荷率和功率因数的情况确定补偿容量，在配变的低压侧安装全自动的无功补偿装置，以补偿低压用电和配变本身所消耗的无功功率；对于负荷分布不均匀、线路较长、且负荷大量集中在线路末端的，在靠边各主要负荷较近处，通过对实际情况的分析后，确定补偿容量，在该处安装全自动的无功补偿装置，以补偿线路所消耗的无功功率。

4.2高压补偿

在0.4kV低压配电网基本实现无功平衡的基础上，要根据10kV专用配变供电用户自身无功补偿和线路本身的需要补偿的具体情况，进行综合分析考虑补偿。如果专用配变在用户自身补偿后无功功率损耗占整体情况比例不大，可考虑在距线路首端2/3处安装补偿装置，补偿容量取最大无功功率的5～10为宜，在实际中，若线路较短，则可以不设补偿。若有些大容量专用配变用户自身不补偿或经补偿后无功功率还较大，占整体情况比例很大的，则可考虑将无功补偿装置安装在靠近配变处。

4.3进行无功补偿时应注意的问题

①在确定补偿容量时，不宜一味强求高功率因数。实践证明，把功率因数从0.9提高到1.0所需的补偿容量与从0.8提高到0.9的补偿容量差不多，但前者的降损幅度却差不多是后者降损幅度的一半。所以，不能强求高补偿度，应与投资效益综合考虑。一般情况下，可确定补偿后的功率因数在0.9～0.95之间。

②要严防过补偿，向系统倒送无功。因为多余的无功功率会抬高运行电压，威胁到设备的安全运行，同时，会加大网络损耗，降低节能效果，所以必须采取措施防止向系统倒送无功功率。

5.结束语

无功补偿是日常运行中最常用、最有效的节能降损技术措施。无功分散补偿，实现无功就地平衡，对于降低供电线损、提高配网的供电能力、改善电压质量更具重要的意义。所以，在农网建设与改造中，应大力推广应用无功补偿技术