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摘要： 10KV线路功率因数较低，配电台区及变压器无功补偿不足是造成10KV及以下线路线损高的主要原因，如何解决这一问题，是目前摆在县级供电企业的一个重要的难题。
关键词： 无功补偿；空载损耗；随机随器
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1110188－02
临颍县目前共有农村10KV线路40条，全长973kM，400V线路1579条，全长1355kM，配电台区共计1494个（含直供户），其中农村公用变压器1076台，总容量97946kVA。肩负着全县14个乡镇62.8万人，14万用户的用电任务。
1 现状分析及调查
近年来，由于配网容量的增加，对配网无功要求也日益凸显。我局10kV配网无功补偿装置由于老化、容量不足、补偿不合理、认识错误等原因，造成功率因数偏低，不仅电压质量得不到保证，也造成线损偏高，给全局的节能降耗工作带来不利影响。特别是10kV杜南、杜工线路长期力率偏低。
根据以上情况，在2011年5月份，局成立了10KV线路功率因数调查小组，重点解决配电线路力率偏低的问题，调查小组经过认真分析，选定杜曲供电所作为这次调查的主要对象。因为杜曲供电所是我局14个农村供电所中供电量最大的一个，其供电负荷也比较典型，负荷季节性较强。主要表现为木业加工制作及面粉加工，该地区经济较为繁荣，人员思想也比较活跃，用电管理比较困难。其中10KV杜南及杜工线路是农村电工反应较为难管理的两条线路，供电负荷大，功率因数低，线损高，电能质量差的两条线路。调查人员首先对杜曲供电所前5个月的营销报表进行了认真的分析，并对该线路所属台区进行了逐个实地调查，对台区的用电性质、负荷状况、无功补偿情况进行了认真统计。统计调查结果如下：
表1
表2
10KV杜工线路共有20个配电台区，其中自然灾害损坏10个台区，未安装补偿装置2个台区，设备老化2个台区，补偿不足3个台区，装置良好3个台区；10KV杜南线路共有18个台区，其中自然灾害损坏8个台区，未安装补偿装置3个台区，设备老化2个台区，补偿不足2个台区，装置良好3个台区。由以上统计可见，在两条10KV线路所带的38个台区中，配置良好的仅占全部台区的16﹪，自然灾害所占比例竟为47﹪。
由此可见，造成10KV线路功率因数低的主要原因是无功补偿的缺失。这种缺失是多方面的，一是由于配变容量的增加，补偿容量不足，有的无功补偿装置容量本身就不够，造成管理人员在实际操作时出现“巧妇难为无米之炊”的尴尬局面；另一种原因是用户对安装无功装置的重要性缺乏认识，而管理人员又在宣传方面做的不到位，听之任之，验收时把关不严，最终没能安装；再一种原因就是在安装好无功补偿装置后，管理人员万事大吉，不去定期维护检查，再加上线路及用户运行时间长，农网改造不彻底，受资金限制，没有对装置进行补充完善，最终因失修或维护不到位导致补偿装置形同虚设，不能发挥实际作用，这也是以上三种原因中最重要的一种，其造成的危害很大，是我们实际工作中必须避免的。
2 解决措施及办法
根据以上分析，调查小组认为应采取以下措施：一是可以利用技改工程资金，逐步完善线路无功补偿装置，提高线路的功率因数，使其达到目标考核值；二是按照电压质量和无功管理办法、规定要求，遵循国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则，根据线路用户实际情况，制定无功补偿配置技术措施；三是开展技术培训和无功管理宣传，强化设备管理人员和电力用户的无功管理意识，提高管理人员的综合素质。其中我们把补偿配变无功损耗及补充完善无功补偿装置放在了解决问题的首位， 同时根据情况绘制无功补偿原因分析关联图，以便有针对性解决问题。
原因分析关联图
2.1 技术措施
针对以上调查分析的情况，按照电压质量和无功管理办法、规定要求，遵循国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则，根据线路用户实际情况，我们首先依据配变空载电容器配备标准（表3）及单台电机补偿标准（表4）制定以下无功补偿配置技术措施：
表3
把随器及跟踪补偿作为主要的补偿方式。采用能够自动投切的跟踪式综合补偿装置，把随器补偿电容器装于综合补偿箱内，即能够补偿配变的无功损耗及减少投资，又能补偿0.4kV的无功损耗，这样能获得更好的补偿效果，并可适当调整各组电容器的运行时间，使其寿命相对延长，用以补偿配电变压器自身励磁无功功率损耗和感性用电设备的无功功率损耗，能够较好的根据负荷的变化，运行方式灵活、运行维护量小。根据调查结果我们经过研究，制定出两条线路无功补偿的具体改进措施如下：一是新增随器补偿电容器，补偿配变的空载损耗；二是改造设备老化、受灾损坏、未安装补偿装置的台区，完善补偿容量不足的装置；三是督促并安装随机补偿的动力用户，按照随机补偿电容器容量选择表的要求，安装电容器。
2.2 对策实施
根据制定的对策，调查组制定出提高10kV杜南、杜工线路功率因数、完善改进无功补偿的实施方案，由临颍电器修造厂进行设备的生产和安装调试，杜曲供电所配合施工。10kV杜工线路采取措施一是针对区北、区西、区南、区西2#、长枪王、前韩东等台区安装带跟踪补偿装置的综合配电箱；二是针对区东、湾陶南、西街东等台区安装室内电容补偿柜；三是针对大车张、杜街南、东街南等台区，更换对配电箱内无功补偿装置。10kV杜南线路采取措施一是郝路口东、赵庄南、赵庄西等台区安装室外跟踪补偿装置的综合配电箱；二是赵庄、刘庄西等台区安装室内电容补偿柜；三是后韩西等台区增加配电箱内补偿装置。
动力用户根据要求安装随机补偿电容器。
但是，通过对装置运行的随机调查，发现10kV杜工线路在晚上11点左右到第二天7点左右，无功有到送现象，随即对台区进行现场测试，发现线路有容性负载存在。安排供电所人员进行排查，发现动力用户由于对电容器的使用方法认识不足，安装方式不当，把电容器安装在了进线闸刀的电源侧，电机工作时，电容器对电机进行了补偿，停止工作时，电容器还在运行，就出现了无功倒送的现象，通过对用户进行讲解并对电容器的安装方式进行调整，无功倒送问题得以消除。
3 效益分析
3.1 经济效益
10kV杜工线路本次投入资金4.6万元。线损由改造前的6.7%降至5%。按2010年供电量255万kWh计算，每年可节约电量3.1万kWh，按杜曲镇平均电价0.65元/kWh计算，可节约资金2.02万元，两年多的时间就可收回投资。10kV杜南线路本次投入资金5.005万元，线损由改造前的6.6%降至5.1%，按2010年平均供电量698万kWh计算，每年可节约电量10.43万kWh，可节约资金6.78万元，不到一年的时间就可收回投资。
3.2 安全效益
通过改造完善，消除了不利于安全运行的因素，提高了设备运行的稳定性，增强了供电可靠性。
3.3 社会效益
保证了配网供电电能质量、电压质量、改善了动力用户生产时出工不出力的现状，得到了用电户的一直好评，提升了供电服务水平。
4 巩固措施
为使这一成效能在工作中长期发挥作用，进一步优化无功分布，确保提高全网的功率因数，制定以下巩固措施。一是推广补偿配变空载无功损耗的方法；
二是进一步加强对无功的管理工作，并使之规范化、制度化，加大力率的考核力度；三是设备管理单位做好电网无功补偿的分析工作，及时找出存在的问题；四是进一步提高管理人员业务，加强无功的管理，做好无功设备的巡视及检修维护工作，保证无功装置运行正常；五是加大宣传力度，使用户对无功补偿的意义有明确的认识；六是严格执行力率调整电费，促使专用户对无功补偿装置的投资力度。
通过采用安装跟踪式补偿箱、补偿配变的空载无功损耗、动力用户安装随机补偿等方法，提高了功率因数，降低了线损，电能质量也得到了保证，社会效益、经济效益凸显，提高了企业的盈利能力，达到了预期效果。
参考文献：
[1]金哲著，节电技术与节电工程.
[2]靳龙章著，电网无功补偿实用技术.
[3]齐义禄著，节能降损技术.
关键词： 无功补偿；空载损耗；随机随器
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1110188－02
临颍县目前共有农村10KV线路40条，全长973kM，400V线路1579条，全长1355kM，配电台区共计1494个（含直供户），其中农村公用变压器1076台，总容量97946kVA。肩负着全县14个乡镇62.8万人，14万用户的用电任务。
1 现状分析及调查
近年来，由于配网容量的增加，对配网无功要求也日益凸显。我局10kV配网无功补偿装置由于老化、容量不足、补偿不合理、认识错误等原因，造成功率因数偏低，不仅电压质量得不到保证，也造成线损偏高，给全局的节能降耗工作带来不利影响。特别是10kV杜南、杜工线路长期力率偏低。
根据以上情况，在2011年5月份，局成立了10KV线路功率因数调查小组，重点解决配电线路力率偏低的问题，调查小组经过认真分析，选定杜曲供电所作为这次调查的主要对象。因为杜曲供电所是我局14个农村供电所中供电量最大的一个，其供电负荷也比较典型，负荷季节性较强。主要表现为木业加工制作及面粉加工，该地区经济较为繁荣，人员思想也比较活跃，用电管理比较困难。其中10KV杜南及杜工线路是农村电工反应较为难管理的两条线路，供电负荷大，功率因数低，线损高，电能质量差的两条线路。调查人员首先对杜曲供电所前5个月的营销报表进行了认真的分析，并对该线路所属台区进行了逐个实地调查，对台区的用电性质、负荷状况、无功补偿情况进行了认真统计。统计调查结果如下：
表1
表2
10KV杜工线路共有20个配电台区，其中自然灾害损坏10个台区，未安装补偿装置2个台区，设备老化2个台区，补偿不足3个台区，装置良好3个台区；10KV杜南线路共有18个台区，其中自然灾害损坏8个台区，未安装补偿装置3个台区，设备老化2个台区，补偿不足2个台区，装置良好3个台区。由以上统计可见，在两条10KV线路所带的38个台区中，配置良好的仅占全部台区的16﹪，自然灾害所占比例竟为47﹪。
由此可见，造成10KV线路功率因数低的主要原因是无功补偿的缺失。这种缺失是多方面的，一是由于配变容量的增加，补偿容量不足，有的无功补偿装置容量本身就不够，造成管理人员在实际操作时出现“巧妇难为无米之炊”的尴尬局面；另一种原因是用户对安装无功装置的重要性缺乏认识，而管理人员又在宣传方面做的不到位，听之任之，验收时把关不严，最终没能安装；再一种原因就是在安装好无功补偿装置后，管理人员万事大吉，不去定期维护检查，再加上线路及用户运行时间长，农网改造不彻底，受资金限制，没有对装置进行补充完善，最终因失修或维护不到位导致补偿装置形同虚设，不能发挥实际作用，这也是以上三种原因中最重要的一种，其造成的危害很大，是我们实际工作中必须避免的。
2 解决措施及办法
根据以上分析，调查小组认为应采取以下措施：一是可以利用技改工程资金，逐步完善线路无功补偿装置，提高线路的功率因数，使其达到目标考核值；二是按照电压质量和无功管理办法、规定要求，遵循国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则，根据线路用户实际情况，制定无功补偿配置技术措施；三是开展技术培训和无功管理宣传，强化设备管理人员和电力用户的无功管理意识，提高管理人员的综合素质。其中我们把补偿配变无功损耗及补充完善无功补偿装置放在了解决问题的首位， 同时根据情况绘制无功补偿原因分析关联图，以便有针对性解决问题。
原因分析关联图
2.1 技术措施
针对以上调查分析的情况，按照电压质量和无功管理办法、规定要求，遵循国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则，根据线路用户实际情况，我们首先依据配变空载电容器配备标准（表3）及单台电机补偿标准（表4）制定以下无功补偿配置技术措施：
表3
把随器及跟踪补偿作为主要的补偿方式。采用能够自动投切的跟踪式综合补偿装置，把随器补偿电容器装于综合补偿箱内，即能够补偿配变的无功损耗及减少投资，又能补偿0.4kV的无功损耗，这样能获得更好的补偿效果，并可适当调整各组电容器的运行时间，使其寿命相对延长，用以补偿配电变压器自身励磁无功功率损耗和感性用电设备的无功功率损耗，能够较好的根据负荷的变化，运行方式灵活、运行维护量小。根据调查结果我们经过研究，制定出两条线路无功补偿的具体改进措施如下：一是新增随器补偿电容器，补偿配变的空载损耗；二是改造设备老化、受灾损坏、未安装补偿装置的台区，完善补偿容量不足的装置；三是督促并安装随机补偿的动力用户，按照随机补偿电容器容量选择表的要求，安装电容器。
2.2 对策实施
根据制定的对策，调查组制定出提高10kV杜南、杜工线路功率因数、完善改进无功补偿的实施方案，由临颍电器修造厂进行设备的生产和安装调试，杜曲供电所配合施工。10kV杜工线路采取措施一是针对区北、区西、区南、区西2#、长枪王、前韩东等台区安装带跟踪补偿装置的综合配电箱；二是针对区东、湾陶南、西街东等台区安装室内电容补偿柜；三是针对大车张、杜街南、东街南等台区，更换对配电箱内无功补偿装置。10kV杜南线路采取措施一是郝路口东、赵庄南、赵庄西等台区安装室外跟踪补偿装置的综合配电箱；二是赵庄、刘庄西等台区安装室内电容补偿柜；三是后韩西等台区增加配电箱内补偿装置。
动力用户根据要求安装随机补偿电容器。
但是，通过对装置运行的随机调查，发现10kV杜工线路在晚上11点左右到第二天7点左右，无功有到送现象，随即对台区进行现场测试，发现线路有容性负载存在。安排供电所人员进行排查，发现动力用户由于对电容器的使用方法认识不足，安装方式不当，把电容器安装在了进线闸刀的电源侧，电机工作时，电容器对电机进行了补偿，停止工作时，电容器还在运行，就出现了无功倒送的现象，通过对用户进行讲解并对电容器的安装方式进行调整，无功倒送问题得以消除。
3 效益分析
3.1 经济效益
10kV杜工线路本次投入资金4.6万元。线损由改造前的6.7%降至5%。按2010年供电量255万kWh计算，每年可节约电量3.1万kWh，按杜曲镇平均电价0.65元/kWh计算，可节约资金2.02万元，两年多的时间就可收回投资。10kV杜南线路本次投入资金5.005万元，线损由改造前的6.6%降至5.1%，按2010年平均供电量698万kWh计算，每年可节约电量10.43万kWh，可节约资金6.78万元，不到一年的时间就可收回投资。
3.2 安全效益
通过改造完善，消除了不利于安全运行的因素，提高了设备运行的稳定性，增强了供电可靠性。
3.3 社会效益
保证了配网供电电能质量、电压质量、改善了动力用户生产时出工不出力的现状，得到了用电户的一直好评，提升了供电服务水平。
4 巩固措施
为使这一成效能在工作中长期发挥作用，进一步优化无功分布，确保提高全网的功率因数，制定以下巩固措施。一是推广补偿配变空载无功损耗的方法；
二是进一步加强对无功的管理工作，并使之规范化、制度化，加大力率的考核力度；三是设备管理单位做好电网无功补偿的分析工作，及时找出存在的问题；四是进一步提高管理人员业务，加强无功的管理，做好无功设备的巡视及检修维护工作，保证无功装置运行正常；五是加大宣传力度，使用户对无功补偿的意义有明确的认识；六是严格执行力率调整电费，促使专用户对无功补偿装置的投资力度。
通过采用安装跟踪式补偿箱、补偿配变的空载无功损耗、动力用户安装随机补偿等方法，提高了功率因数，降低了线损，电能质量也得到了保证，社会效益、经济效益凸显，提高了企业的盈利能力，达到了预期效果。
参考文献：
[1]金哲著，节电技术与节电工程.
[2]靳龙章著，电网无功补偿实用技术.
[3]齐义禄著，节能降损技术.