低压无功补偿与线损

通过农网改造，农村低压电网得到了改善，低压线损率逐年下降，但总体仍高，这是供电部门必须认真面对，并努力解决的问题。本文通过对低压动力客户进行无功补偿来降低线损这一问题进行探讨。
1 低压线损及无功补偿现状
以永清县供电局为例，网改前全县农村低压线损率在16%以上，网改后农村低压综合线损率为8％左右，但各乡镇很不平衡，高的超过13％（以上数据均不含变损）。
近几年农村经济发展迅速，动力用电与日俱增，但是动力客户多数未进行无功补偿，导致功率因数极低，增加了损耗。特别是目前农村综合变超载严重，由于没有进行无功补偿，实际上综合变有功负载率不高，只有60%左右。
2 农村低压客户用电现状
20世纪90年代以前，农村低压用电以居民生活用电为主，其负荷主要是照明用白炽灯，不仅用电量少而且负荷性质基本是纯电阻性(cosφ≈1)，低压动力用户的功率因数虽然较低，但其用电量小，故影响不大。近些年来，低压动力电量增长迅速，已经占到了农村总用电量的60％～70％，主要以纺织、机械加工为主，其设备自然功率因数较低（cosφ＝0.5～0.6），且常处于低负载状态运行。
目前，农村纯居民生活用电的综合变已经不存在了，绝大多数综合变的非普工业用电占到60％以上（小集镇公用变和排灌变除外）。由于低压动力客户普遍没有进行无功就地补偿，网改时由于资金不足等原因也未考虑低压无功补偿问题，导致农村综合变的功率因数很低，基本上在0.6～0.7之间。
3 无功补偿实际试点情况
针对上述情况我们加强了无功补偿工作。
某台区配变125kVA，供电半径750m左右，供电客户数78户，容量278kW，其中动力客户32户，总容量189kW。该台区月均供电量51400kWh，其中动力用电占93%，低压线损一直在10%左右。试点前三相负荷基本平衡，三相电流均在320A左右，已超载75%，用“瓦秒法”计算变压器出口功率因数为0.65。
2005年4月我们对该台区供电的6家用电容量在10kW以上的动力客户进行了无功补偿，采取随机补偿的方式使其功率因数都达到0.95左右，在配变低压侧同时进行了集中补偿，补偿后变压器出口功率因数为0.95。运行至2008年，线损率降为5.5%，降低4.5个百分点，每月可减少损耗电量2313kWh，效果较好。
通过实侧与分析，我们感觉台区变压器出口侧加装自动补偿装置投入费用较大，在各低压动力客户进行充分随机补偿后，配变出口侧功率因数在0.85左右（最大负荷时在0.8左右），基本可以达到我们的要求。因此在以后试点中，我们取消了集中补偿，仅在客户低压空气开关（刀闸）后面进行随机无功补偿，电容器随主要动力设备同时进行投切。第二次，我们对30家低压动力客户进行了无功补偿，共补偿41台电容器计574kvar。补偿后动力电流平均下降39.54％，其中电流下降最大的达61.03％，下降最少的为13.49％，证实确有较大的降损效果。
4 经济效益评价
无功补偿后，我们对这些配变进行了分析，通过对比补偿前后半年多的数据，可以得出结论：进行动力客户随机无功补偿后的配变可以降低损耗2～4个百分点，这还没有考虑电量增长的因素（台区供电量增长必然引起损耗增加）。另一方面，由于这些试点台区在补偿前基本已经满载或超载，已经不再受理动力客户新装；补偿后，使得配变利用率提高，原先不能受理供电的动力客户也能够满足供电。
我们以第一次试点台区为例，进行经济效益评价。该台区补偿后半年月均供电量54600kWh，2007年同期月均供电量46655kWh，电量增长17.03%，补偿后线损率下降了4.5个百分点。由此可推测每月可以减少损耗电量2457kWh，按照该台区平均售电价格（0.62元/kWh）计算，每月可以增加销售收入1523.34元，年收益为18280.08元。该台区共安装补偿电容器6台计84kvar，全部采用随机补偿，按照500元/台计算，并假设运行维护费为100元/台?年，电容器使用年限按3年计算，则每年投入的成本仅为1600元，净收益达16680.08元/年。
以上只是供电企业直接的经济效益分析。对客户合理进行随机补偿，可以降低电流，减少内线损耗，提高设备出力。对于电力部门来讲，除了可以降低损耗外，还可以提高变压器的利用效率，一定程度上缓解农村综合变容量不足的矛盾，可以将有限的电网建设资金用得更为合理。
5 结束语
在农网改造中，我们没有进行无功补偿，实现无功就地平衡，导致线损居高不下。实践证明，在网改基本到位的前提下，搞好低压动力客户无功补偿是降低农村低压线损最有效的技术措施。
无功补偿的对象主要是容量在10kW以上的动力客户；方法应以随机补偿为主。补偿容量理论上讲按动力设备容量1∶1；1∶1.2来进行就地补偿。考虑到农村动力客户单台设备容量都比较小，生产情况随着经济形势经常变化，可以考虑采用小容量的电容器（如2kvar、4kvar）等合理进行分组配置或者按现有动力设备容量1∶0.6；1∶0.8进行补偿以避免过补偿。从补偿后效果来看，补偿后动力电流可以下降1/3以上，有些甚至能下降50%，台区线损基本上可以降低2～4个百分点，可以起到较好的降损效果。

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