农村低压电网无功补偿的实用方法

低压无功补偿的目标是实现无功的就地平衡，通常采用的方式有三种：随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。

1　随机补偿

随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机同时投切。

农用电动机，特别是排灌电动机，应优先选用此种补偿方式。

随机补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备退出，不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活，维护简单、事故率低等优点。

为防止电机退出运行时产生自激过电压，补偿容量一般不应大于电机的空载无功，即，，通常推荐：

式中　Qc--补偿电容器容量

　　　Ue--额定电压

　　　Io--电机空载电流

对于排灌电动机等所带机械负荷惯性较大的电机，补偿容量可适当加大，大于电机空载无功负荷，但要小于额定无功负荷。由于排灌电机总是在带有水泵机械负载的情况下断电，这时电机转速将急剧下降，即使补偿容量略大于电机空载无功负荷，也不会产生自激过电压。

对于排灌用普通电机，可按下式确定补偿容量：

式中　Pe--排灌电机额定有功功率,kW

年运行在1000h以上的电机，采用随机补偿较其它补偿方式更经济，补偿设备投资可在1～2年内收回。

2　随器补偿

随器补偿是指将低压电容器通过低压熔丝接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。

农网配电变压器，尤其是综合用户配变，普遍存在负荷轻、"大马拉小车"现象。在负荷低谷时接近空载。配电变压器在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功。

式中　Qo--变压器空载励磁无功功率,kvar

　　　Io%--空载电流百分数

　　　Se--变压器额定容量，kVA

配变空载无功是农网无功负荷的主要部分。对于轻负载配变而言，这部分损耗占供电量比例较大，导致电费单价增高。随器补偿由于补在低压侧，故而接线简单，维护管理方便，且可有效地补偿配变空载无功，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，它是目前补偿配变无功的有效手段之一。

随器补偿应用于补偿配变空载无功，属于固定补偿方式，补偿容量不宜超过配变空载无功。此种补偿方式可削减农网无功基荷。对于容量在50kVA及以上的高耗专用变、综合变，均应提倡采用随器补偿。S7、S9系列125kVA以上容量的配变，也应采用随器补偿。

随器补偿只能补偿配变的空载无功Qo。如果补偿容量Qc＞Qo，则在配变接近空载时造成过补偿，而且理论分析和试验以及运行经验均表明，在此条件，当出现配变非全相运行时，易产生铁磁谐振。因此推荐选用Qc=(0.95～0.98)Qo。

3　跟踪补偿

跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kV母线上的补偿方式。补偿电容器的固定连接组可起到相当于随器补偿的作用，补偿用户自身的无功基荷；可投切连接组用于补偿无功峰荷部分。投切方式分为自动和手动两种。一般地，用户负荷有一定的波动性，故推荐选用自动投切装置。此种装置可较好地跟踪无功负荷变化，运行方式灵活，运行维护工作量小。

考虑到电机投运的不同时率和单台电机补偿容量的限制等 因素，对于100kVA以上的专用配变用户，采用跟踪补偿比随机、随器补偿能获得更好的补偿效果，而且不需要提高补偿度，并可适当调整各组电容器的运行时间，使其寿命相对延长，从而降低电容器的购置更新费用。但是，跟踪补偿所需的自动投切装置较随器、随机补偿的控制保护装置复杂，功能更完善，初投资也要大一些。

选择自动投切装置应特别注意其性能和质量。必须满足以下五个条件：

(1)　能根据无功负荷的变化自动投切电容器组，使功率因数保持在0.95以上且不过补偿。

(2)　能实现电容器组自动循环投切，使电容器、接触器使用机率接近或延长使用寿命。

(3)　元器件性能稳定可靠，受环境影响小，便于维护。

(4)　具有过电压保护功能。

(5)　在轻负荷时，不会引起电容器组投切振荡现象。