低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用效果

1 問題的提出

　　在供電企業(yè)的管理工作中，線損率是供電企業(yè)的一個(gè)重要考核指標(biāo)，它的高低直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　加強(qiáng)管理、優(yōu)化線路參數(shù)等降損方式大家已經(jīng)理解并在努力完善中，而對(duì)于采取就地?zé)o功補(bǔ)償方式降低線損并沒有得到科學(xué)的理解：有的電工嫌投入補(bǔ)償電容后總電表轉(zhuǎn)慢了，就停掉了JP柜內(nèi)的補(bǔ)償電容器；有的嫌晚上電壓高，切掉線路補(bǔ)償電容不再投入使用，使得電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償現(xiàn)狀"雪上加霜"。的確，電容自身并不節(jié)電，但是根據(jù)電工原理我們知道補(bǔ)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(dòng)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?yàn)闇p少了低壓線路損耗，晚上線路電壓高，可以通過調(diào)整變壓器分接頭調(diào)節(jié)輸出電壓來實(shí)現(xiàn)。

　　就補(bǔ)償裝置來說，較高壓補(bǔ)償裝置而言，低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置具備以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是安裝靈活方便，對(duì)環(huán)境要求不高，配套設(shè)備少，維護(hù)維修方便，安全要求一般；二是投資少，由于電壓等級(jí)低，設(shè)備在市場(chǎng)上即可購(gòu)到，投資是同容量高壓補(bǔ)償裝置的30%～50%；三是投切靈活，這也是它最大的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)線路無(wú)功電流的變化，自動(dòng)投入切除電容，達(dá)到無(wú)功的平衡。相對(duì)于高壓補(bǔ)償裝置動(dòng)輒幾百千乏的投切來說，使用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置可以達(dá)到"無(wú)極變速"。 因此，在配電網(wǎng)中，為減少線路損耗達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)盡量減少有功功率以外的功率流動(dòng)。并且無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)以隨機(jī)就地補(bǔ)償為主，高壓線路中的補(bǔ)償、變電站補(bǔ)償為輔。

　　2 低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用實(shí)例

　　為說明采取低壓自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置節(jié)能降損的效果，舉例說明。

　　例1：某供電企業(yè)給某淀粉廠加裝470 kvar低壓自動(dòng)補(bǔ)償電容柜，設(shè)定補(bǔ)償限值cosj為0.95，小于限值則自動(dòng)順序投入電容器組。如功率因數(shù)超前，向線路反送無(wú)功功率，則開始順序切除電容器，使功率因數(shù)在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域保持動(dòng)態(tài)平衡。 試機(jī)時(shí)一次電流1050 A，cosj = 0.7，裝置自動(dòng)投入400 kvar后，功率因數(shù)達(dá)到1，一次電流變?yōu)?50 A，電流是補(bǔ)償前的電流的70%，即減少線路電流30%左右。

　　表1列出了補(bǔ)償前后參數(shù)的變化。

　　例2：某供電企業(yè)給某造紙廠加裝500 kvar低壓自動(dòng)補(bǔ)償柜，補(bǔ)償前功率因數(shù)小于0.75，線路電流1300 A，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)焦β室驍?shù)為0.96后一次電流是1000 A，直觀減少線路電流25%左右。

　　根據(jù)電路原理，線路的損耗與負(fù)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(bǔ)償前電流為I，補(bǔ)償后電流大約為0.7×I，根據(jù)DP = 3I2R，所以補(bǔ)償后的線路損耗為補(bǔ)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(bǔ)償后電流大約是補(bǔ)償前電流的0.77，所以補(bǔ)償后的線路損耗大概是補(bǔ)償前線路損耗的59%。

　　推算出補(bǔ)償前后功率因數(shù)的變化與線路損耗變化的關(guān)系：

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

　　用戶低壓端無(wú)功補(bǔ)償裝置一般按照用戶無(wú)功負(fù)荷的變化自動(dòng)投切補(bǔ)償電容器，達(dá)到動(dòng)態(tài)控制的目的，可以做到不向高壓線路反送無(wú)功電能。在配電網(wǎng)中，若各用戶低壓側(cè)配置了足夠的無(wú)功補(bǔ)償裝置，則可使配電線路中的無(wú)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(wú)功電流小，也使線路壓降減少，電壓波動(dòng)減少。

　　由此得出，配電網(wǎng)中的用戶端實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地補(bǔ)償是合理的無(wú)功補(bǔ)償方式，大力推廣應(yīng)用自動(dòng)控制裝置提高線路功率因數(shù)，達(dá)到動(dòng)態(tài)的管理，這是理想的節(jié)能降損辦法。否則，即使在線路關(guān)口處的功率因數(shù)很高，也不能有效地降低線路的有功功率損耗。

　　根據(jù)上述理論與實(shí)際應(yīng)用情況，順平供電公司修試所采用工業(yè)微電腦自動(dòng)控制器控制電容的投切，控制器內(nèi)設(shè)過電壓保護(hù)，可預(yù)防因系統(tǒng)過電壓損壞電容器，可自行設(shè)定投切限值、投切時(shí)間等。該補(bǔ)償裝置容量可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行配置，在實(shí)際使用中，可根據(jù)儀表測(cè)量或通過理論計(jì)算方式確定應(yīng)補(bǔ)償?shù)娜萘浚瑧?yīng)用靈活方便，尤其適合低壓客戶隨機(jī)補(bǔ)償使用，可有效提高電機(jī)效率，在農(nóng)網(wǎng)中普及應(yīng)用，可大幅降低線損。