摘要：论述农网线路由于线长、面广、分散等特点，配电变压器白天用负荷小，晚上负荷大，在24 小时负荷波动较大，功率因素偏低，造成无功损失较大，有功功率较少，直接影响多供烧损，选择智能低压自动化无功补偿装置有效实现绿色、节能、少损目标。
关键词：自动化；无功补偿；节能；高效
1 智能低压自动化无功补偿装置目的和意义在电力系统中先天性的存在着大量的感性无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及用电客户设备，在系统运行产生大量的无功功率，这将降低系统的功率因数，增加线路电压损失和电能损失，严重的影响着企业的经济效益。解决这些问题的一个有效方法就是提高功率因素。功率因素提高不但可以提高电力网运行各项经济指标，而且也给电力用户带来经济实惠。我国的两部电价中就包含了功率因素调整点电费。功率因素越高相应减少的电费越多。那么如何提高功率因素呢？提高功率因素的方法有两种；一种是自然功率因数，二是装设无功补偿装置；在过去低压补偿也在配电变压器总表箱安装了不少电容器静止无功补偿设备简单、投资省、安装简单、运行维护全部采用手动；但是一直不能正常运行，只要是一投切总空气开关就跳闸，只有停止运行，当成“摆饰品”，不能正常运行。
2 智能低压自动化无功补偿装置的理论和实践依据2.1 智能低压自动化无功补偿装置研究内容的原理简述；在400V 低压配电网络一般都采用无功补偿成套装置进行补偿。
无功补偿成套装置是将自动控制器、投切开关、低压电容器及附件安装在相应的柜内，组成一套独立、完成的无功补偿装置。柜体形式与低压配电柜相同，便于和低压配电柜一起安装，也可以单独安装。户外柜体宜采用不锈钢材料制成，具有防水、防腐、防小动物、防直晒、免维护的特点。
无功补偿的成套装置的电容器组与普通并联补偿电容器组没有很大差别，区别在于无功补偿成套装置各种电容器的开关都受自动控制器。控制器在不停的检测电网上的电压和无功功率，按事先设定的电压和无功功率整定值，发出投入和切除电容器的指定信号，使电网的电压和功率因数始终保持在理想的状态下进行。
对投切开关的选用：负荷比较稳定，投切次数少的可选用交流接触器：负荷变化大，投切次数平凡的因选用晶闸管。电容器选用自愈式金属化薄膜电容器，采用星型或三角形接线。控制器集单片机及采样、保护、控制、显示为一体，控制物理量综合考虑了电压和无功分量（复合型）。
利用晶闸管原理设计动态静止无功补偿装置方案，去实现在秒级时间顺利完成电压投切，确保赢点客户正常用电，提高功率因素，提高有功功率减少无功功率。
2.2 低压无偿装置方框图如下
QF——空气断路器 F1~F3-避雷器 HR——电源指示灯HG1、HG2-电容器投切指示灯 FU1~FU9--熔断器 V1~V6—晶闸管 CF2—触发板 C1、C2—电容3 智能低压自动化无功补偿装置方案根据国家规定： 220V 单相供电电压允许偏差额定电压的+7%~-10%。低压无功补偿装置主要依据上述标准工作的。当装置开关合上后。电网向控制器输入电压模拟量和无功公率模拟量，然后装置自动进行检测、比较、判断、发出指令信号，具体工作原理如下：（1）当电网电压U 低于198V（90%UN）时。经延时后，触发器发出投入信号，此信号引入触发电路进行检测，并输出触发信号至第二组双向晶闸管V1、V2、V3，使其触发导通，随之电容器组C1 投入运行。如果电压低于198V，则控制器再发出投入信号，此信号引入触发电路进行检测，并输出触发信号至第二组双向晶闸管V4、V5V6，使其触发导通，随之电容器组C2 投入电网。
（2）当电网电压U 大约198V 小于205V 时。控制器根据电网无功功率与设定的无功功率投入门限相比较，经延时后控制器只发出投入信号，不发出切除信号，因此电容器只进行投入运行，不切除运行，从而有效避免了电容器的震荡投切。
（3）当电网电压U 小于205V 时。控制机根据电网无功功率与设定的无功功率投入门限、切除门限相比较。如果无功功率大入投入门限：经延时后控制器发出某输出回路投入信号，随之相关的电容器组投入运行。反之，电网无功功率小于切除门限，根据先投入先切除，后投入后切除的原则，经延时后，控制器将发出某输出回路切除信号，随之相关的电容器组退出电网运行。
（4）当电网电压U 大于228V 小于235V 时控制器根据电网无功功率与设定的无功功率切除门限相比较，更具比较结果控制器发出切除信号，而不发出投入信号，因此电容器组切除运行，不投入运行，从而有效地避免电容器震荡投切。
（5）当电网电压U 大于235V（107%UN）时。经延时后，控制器发出某输出回路的切除信号，随之相关的电容器组退出电网运行，直到将全部电容器组退出运行为止。
总之，按事先设定的电压和无功功率的整定值，控制器在不停的检测电网上的电压和无功功率，并发出投入或切除电容器（组）的信号，如此周而复始，使无功补偿装置在低电压电网保持良好的运行状态，充分发挥补偿作用。
4 智能低压自动化无功补偿装置效果4.1 分析成果推广后的直接和间接效益。
智能低压晶闸管动态补偿器项目实施，一是农网功率因素由现在的0.84 提高到0.96，提高12%，就2013 年农电公司全年售电量5.4亿千瓦时，增加售电量0.0648 亿千瓦时，实现收入32404 万元；二是电压合格率提高2.6%，供电可靠率提升3.6%；智能低压晶闸管动态补偿器；针对农网线路线长、面广、布点多和昼夜配电变压器负荷变化大最适应，若果在石嘴山供电公司农网线路2840 台配电变压器安装智能低压晶闸管动态补偿器项目，随时补偿，大大提高功率因素，增大有功功率，减少无功功率，满足电网安全、稳定、经济、绿色、节能能效，解决多年以来农网功率因素偏低，线损较大问题。
作者简介：张国清，大学本科，高级工程师，国家注册工程师，从事城农网检修、维护工作21 年。
论文作者:张国清 李锦 邹光伟 李红莉 王文武
论文发表刊物:《电力设备》第01期供稿
论文发表时间:2015/9/22
标签：功率论文; 电容器论文; 电网论文; 电压论文; 装置论文; 低压论文; 控制器论文; 《电力设备》第01期供稿论文;