无功补偿与线损
根据以上公式,从理论上来讲,无功功率Q会在配电线路上引起有功损耗,其值为及RQ2/U2。由计算可知,在一定的视在功率 S下,假设低压动力用户用电负荷功率因数cosφ=√2/2≈0.707,那么此时,有功功率P引起的有功损耗占50%,无功功率Q上引起的有功损耗也占50%;如果COSφ<√2/2≈0.707,此时无功功率在配电线路上引起的有功损耗超过了有功功率在配电线路上引起的有功损耗。以功率因数在0.6为例,此时有功功率P引起的有功损耗占36%,无功功率Q上引起的有功损耗也占64%。而据调查,目前大部分农村综合变功率因数在0.6~0.7左右,即无功功率在配电线路上引起的有功损耗实际上超过了有功功率在配电线路上引起的有功损耗。因此,从技术面分析,无功功率引起的有功损耗已经成为影响整个低压配电系统线损率最主要的技术因素。
四、实际试点情况
实践是检验真理的标准,理论需要在实践中验证。我曾在所在供电所所辖两个乡镇搞过几个降损试点,典型的如某台区:配变125kVA,供电半径750M左右,供电客户数78户,容量278千瓦,其中动力客户32户,总容量189千瓦。该台区月均供电量51400kWh,其中动力用电占93~95%,低压线损一直在14%左右。试点前测见三相负荷基本平衡,三相电流均在320A左右,已超载75%,根据“瓦秒法”估算变压器出口功率因数为0.65。
2003年4月我们对该台区供电的6家受电容量在10千瓦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。运行至今,线损率降为9.5%,降低4.5个百分点,每月可减少损耗电量2313千瓦时,效果较好。
第一个试点的成功对我们后面的推广试点起到了积极的作用。通过分析,我们发现第一个试点的台区变压器出口侧的自动补偿装置费用较大,并且在各低压动力客户充分进行随机补偿后,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。因此在后面试点中,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574千乏。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。具体数据可以见下表(略)。