农网小动力用户无功就地补偿降损实践

农网小动力用户无功就地补偿降损实践

张秀路， 曲洪刚

国网安徽省电力有限公司固镇县供电公司，安徽固镇， 233700

安徽省固镇县当地特色设备花生机与玉米机几乎遍布农网每一个台区，该机器内有多个不同功率的电动机，且在每个台区的位置随机分布，离公变台区距离短者50米，远者400米不等，机器总功率分布为15～44千瓦,自然功率因数0.70～0.8不等，大量无功电流流过长距离低压线路形成的线损不容忽视，该机器的运行对台区线损率影响较大，尤其机器在台区末端时现象更为明显，启用机器时台区线损率上升至6%以上，停用时台区线损率下降至4%以下。

一、现状调查

经调研发现固镇县域内“花生机、玉米机”等农村小动力用电存在以下问题：

1、供电距离随机分布，以宋店土楼村台区为例：

在土楼台区一共调研2台花生机，2台玉米机，具体参数如下：

土楼台区调研情况

2、自然功率因数偏低

根据国标三相异步电动机功率因数及负荷关系曲线，实际农用鼠笼式三相异步小电机质量良莠不齐，普遍达不到工业用电机标准，功率因数偏低。经过多个现场对比测试，正常工作时农用小电机功率因数平均低于标准工业电机0.10，如负载率70%时实际自然功率因数测试结果只有0.72左右。

现场调研的多个花生机及玉米机均未配置无功就地补偿装置，或容量配置不足。

3、根据计算各类型电机无功需求（补偿到1）见下表：

二、思路及过程实践

1、思路及需求

花生机和玉米机基本电机容量比较聚焦分别为10千瓦,20千瓦,40千瓦附近，根据计算参数结合实际用户需求，对农网小动力就地补偿解决方案提出如下需求：

（1）、合理设置补偿容量;（2）、兼顾农网各种规格小电动机械0～50千瓦，具有通用性;（3）、操作方便、接线简单，即插即用，易学易用；（4）、防雨防尘，方便携带；

2、解决方案

（1）、针对典型低压动力负荷花生机与玉米机用户，普遍存在补偿不足或未配置无功补偿的问题，固镇县供电公司联合低压配电柜生产厂家，研发一套农网小动力无功就地补偿成套装置，容量匹配采用1：2：4编码，实现1、2、3、4、5、6、7个档位自由搭配，自动投切。其中设置容量为5：10：20合计35千乏，电容采用0.45kV作为额定电压，实际工作电压400V时基波容量为：4（3.95）千乏:8（7.9）千乏:16（15.8）千乏；满足50千瓦以下电动机补偿功率因数达到0.95以上。

电机容量与补偿容量（档位）匹配：

（2）、兼顾农网各种规格电动机，为50千瓦以下电机自动匹配容量，设置按钮和指示灯能直观看到补偿容量和补偿工作情况。

（3）、所有操作均在装置外部进行，不用开箱，安全可靠，采用内63安防水插头，即插即用方便快捷，避免接线麻烦，易学易用不需专业知识，提高用电安全性。

（4）、结合农网小动力使用情况，采用户外防雨防尘设计，确保用电安全。

3、现场测试

测试时采用2.5：5：10千乏，合计17.5千乏为22千瓦电机做就地补偿测试效果。

以YJV-1-70型号导线，距台变300米的22千瓦花生机为例：

导线电阻：0.268*0.3=0.08欧，线路损耗：补偿前46.42*46.42*0.08*3=517瓦，补偿后33.11*33.11*0.08*3=263瓦

即补偿后该花生机作用在导线上的损耗降低了49.1%。

三、应用成效

农村小动力用电容量一般小于50千瓦，固镇供电区域内典型负荷花生机、玉米机负荷容量基本在10千瓦、20千瓦、40千瓦左右，所有农网小动力均未配置就地无功补偿。

农网小动力用电分布离散，大量无功电流流过低压导线，造成线损过高。

导线较细时造成末端电压较低，电机启动或工作时，周边形成低电压，影响居民用电质量。

固镇县供电公司研制的农网小动力就地无功补偿装置经现场应用，能圆满解决以上问题，且投资小、易推广，实现低压动力用户无功精准补偿，精益降损，该装置同样适用其他地区的农网小动力用户，如皖南地区的家庭制茶动力用户。

固镇县低压小动力户经过增加无功就地补偿的台区，如连城王安2号台、宋店土楼台区线损率均在3%以下，目前通过增加无功就地补偿的100余用户的台区，线损率均有改善。