摘要：无功补偿是一项投资少、收效快的降损节能措施，对于降损节电、用电系统的安全可靠运行有着极为重要的意义。本文根据目前在台架式公用配电台区安装低压无功补偿的情况，就设备选型、安装方式、使用效益等方面作一个初步探讨。
关键词： 配电网无功补偿公用台区台架配变
Abstract: the reactive power compensation is a less investment, with fast loss reduction and energy saving measures, to drop power saving, safe and reliable operation of the power system has a very important significance. Based on the current in a stand public power distribution area low voltage installation of reactive power compensation, equipment selection, installation, use efficiency in such aspects as a preliminary discussion.
Keywords: distribution network of reactive power compensation public area test bench with change
中图分类号：V242.3文献标识码：A 文章编号：
一、前言
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，并可提高电网的电压质量。电网中常用的无功补偿方式包括：在变电所母线集中安装并联电容器组；在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；在单台电动机处安装并联电容器等。
台架式公用配电台区由于配变容量小，配变挂杆安装，处于户外等特点，在无功补偿设备选型、安装方式上存在一定的难度，因此在无功补偿方面一直是薄弱环节，但近年来，随着部分厂家开发出适用于台架式配电台区的无功补偿装置，并通过农网改造工程的实施，开始在台架式公用配电台区大规模应用无功补偿，并取得了一定的实效。
二、设备选型和安装方式
无功功率补偿设备的主要作用是：提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，提高供电质量。在长距离输电中，提高系统输电稳定性和输电能力，平衡三相负载的有功和无功功率等。
1.在台架式公用配电台区中采用的无功补偿方式为在配电变压器低压侧集中补偿，采用自动补偿控制器自动投切电容器组，箱形为户外型。
2.在补偿容量选择上，根据公用台区负荷特点，一般按不超过变压器容量30%选择，主要考虑到以下两点：①在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。②功率因数越高，每千瓦补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
3.在补偿回路选择上，每回路电容器组一般取10~15Kvar，回路数尽量多，以避免过补偿。
4.安装方式可采用落地式和挂杆式，在人流密集在地方一般采用挂杆式。
三、效益分析
1.提高电压质量
台架式公用配电台区具有用户多，供电半径长的特点，因此对电压质量的要求也是比较高的，台架式公用配变安装低压无功补偿后，可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，从而提高电网的电压质量，具体分析如下：
负荷(P+JQ)电压损失ΔU简化计算如下：
ΔU=(PR+QX)/U(1)
式中U-线路额定电压，kV
P-输送的有功功率，kW
Q-输送的无功功率，kvar
R-线路电阻，Ω
X-线路电抗，Ω
安装补偿设备容量Qc后，线路电压降为ΔU1，计算如下：
ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U(2)
很明显，ΔU1＜ΔU，即安装补偿电容后电压损失减小了. 由式此可得出接入无功补偿容量Qc后电压升高计算如下：
ΔU-ΔU1=QcX/U
由于越靠近线路末端，线路的电抗X越大，因此从式中可以看出，越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。
在安装电容器之后的实际运行中，特别对电容器安装点前端，包括配变和10kV线路侧，电压质量确实提高了。
2.降低电能损耗
在台架式公用配电台区安装无功补偿可以起到降损节能的作用，在配变低压侧安装集中式的无功补偿，主要起到降低配变无功损耗和10kV损耗的作用，具体分析如下：
如输送的有功P为定值，加装无功补偿设备后功率因数由cosφ提高到cosφ1，因为P＝UIcosφ，负荷电流I与cosφ成反比，又由于P＝I2R，线路的有功损失与电流I的平方成正比。当cosφ升高，负荷电流I降低，即电流I降低，线路有功损耗就成倍降低。反之当负荷的功率因数从1降低到cosφ时，电网元件中功率损耗将增加的百分数为ΔPL%，计算如下：
ΔPL%＝(1/cos2φ-1)?100%(4)
作为一种降损手段，在农网改造工作中，大量安装配变无功补偿起到了较好的降损效果。
3.减少配变负荷电流，缓解配变过负荷
在台架式公用配电台区安装无功补偿可减少配变的负荷电流，对部分过载程度较轻的变压器可通过这种方式来缓解配变的过负荷， 具体分析如下:
如需要的有功不变，则由于需要的无功减少，因此所需要的配变负荷电流也相应地减少ΔI计算如下：
ΔI＝（S-S1)/(1.732U)＝P(1/cosφ-1/cosφ1)/(1.732U)
因此当功率因数由cosφ提高到cosφ1后，可以减少流经配变的负荷电流，达到缓解配变的过负荷的目的，而负荷电流减少占原负荷电流的百分比为ΔI/I计算如下：
ΔI/I=(cosφ1-cosφ)/cosφ1=(1-cosφ/cosφ1)
在实际测试中，在无功补偿投入后，流经配变的负荷电流可减少10%左右。
四、结论
无功补偿是一项高效、安全、方便的节电技术，电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有重大的关系。合理的配置无功功率补偿设备和容量以改变电力网络中的无功功率分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善负荷用户的电压质量，对电网安全、优质、经济运行有重要作用和意义。在台架式公用配电台区安装无功补偿,原理简单、使用方便、运行经济、投资省，可起到提高电压质量、降低线损和减少配变负荷电流作用，是一项投资少，收效快的节能措施。
除了在目前采用在配变低压侧集中补偿方式外，还可采用低压沿线补偿和用户就地补偿容量方式来提高公用台区的无功补偿容量，实现无功容量就地补偿。