1無功補償?shù)母攀?/strong>
無功補償技術(shù)在電力系統(tǒng)中能有效提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，其能有效減少供電變壓器及其線路的電能損耗，從而改善供電環(huán)境及提高供電效率。在小型的電力系統(tǒng)中，該技術(shù)能起到調(diào)整三相不平衡電流的作用；而在大型供電系統(tǒng)中，該技術(shù)則能起到調(diào)整電網(wǎng)電壓與提高電網(wǎng)運行可靠性的作用。在電力系統(tǒng)中，其供電功率能分為有功與無功兩種，無功功率不能遠(yuǎn)距離傳輸，因此對于下屬用電及配電變壓器的無功功率應(yīng)就地補償。無功功率是在系統(tǒng)中設(shè)置無功補償裝置而進行的，其設(shè)備能和電路中的用電設(shè)備相互抵消無功功率，從而提高功率因數(shù)。無功補償技術(shù)可將感性與容性功率負(fù)荷裝置連接在相同的電路中，使能量能在兩種負(fù)荷之間進行交換，且其所需要的無功功率也能從容性負(fù)荷輸出的無功功率中獲取等量的補償。
2無功功率對電力工程配電網(wǎng)的影響
電磁線圈電氣設(shè)備在運行中必須要附加電氣元件，以將其產(chǎn)生的無功功率降低。如電動機的轉(zhuǎn)子磁場，必須在電源下獲取無功功率才能建立。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，無功功率對電力工程配電網(wǎng)的影響主要包括以下幾個方面：（1）無功功率對輸變電系統(tǒng)供電能力的影響；（2）無功功率對發(fā)電設(shè)備有功功率輸出能力的影響，如用戶需要一定的有功功率時，當(dāng)電網(wǎng)的無功功率增加時，則會導(dǎo)致電網(wǎng)的損耗也相應(yīng)增加。（3）無功功率對配電網(wǎng)電壓損失的影響；（4）無功功率對發(fā)電機有功功率的影響，導(dǎo)致其運轉(zhuǎn)功率因數(shù)降低，從而影響電網(wǎng)的運行環(huán)境，導(dǎo)致用戶電力設(shè)備難以發(fā)揮出應(yīng)有的作用。為此，在電力工程配電網(wǎng)運行時，應(yīng)對供電電網(wǎng)及用戶電氣設(shè)備進行無功功率補償，以提升設(shè)備運行的功率因數(shù)及系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
3電力工程配電網(wǎng)的無功功率補償?shù)膽?yīng)用
3.1明確無功功率補償?shù)娜萘?/p>
在電網(wǎng)系統(tǒng)中，要想明確無功功率補償?shù)娜萘浚仨氁\用以下幾種方式：（1）根據(jù)配電網(wǎng)運行電壓值確定，其目標(biāo)是對電壓的調(diào)節(jié)，計算公式為Qc=所需電壓值×所需的電壓值/配電網(wǎng)線路阻抗值；（2）根據(jù)線損降低率確定，能有效證明配電網(wǎng)線損降低率和補償容量間的關(guān)系；（3）根據(jù)配電因數(shù)確定，功率因數(shù)應(yīng)滿足電力用戶的實際需求；（4）根據(jù)變壓器容量確定，并選擇合理的補償方式。
3.2選擇合適的無功功率補償方式
在電力工程配電網(wǎng)應(yīng)用中，必須要選擇合理的無功功率補償方式，才能有效降低電網(wǎng)系統(tǒng)運行的無功功率，從而降低電網(wǎng)中的電能損耗。現(xiàn)階段，我國電力工程配電網(wǎng)中常用的無功功率補償主要包括變電站補償、低壓補償、桿上補償、終端補償、配電線路補償及隨機補償?shù)取?/p>
3.2.1變電站補償。
通過變電站集中的無功功率補償，該補償方式主要應(yīng)用于10kV變電站的母線中，且主要集中安裝在等量的電容器中，不僅能有效降低供電線路中的無功損耗，且有利于降低變電站輸電線路的無功電力損耗。但電力用戶所需的無功率補償還應(yīng)在變電站線路中輸送。因此，在10kV變電站線路中依然有無功功率電流，故認(rèn)為該補償方式無法代替配電網(wǎng)無功補償所發(fā)揮的作用，而且也無法很好地解決配電網(wǎng)運行中無功降損的矛盾問題。
3.2.2低壓補償。
低壓補償作為我國當(dāng)前常用的補償方式之一，主要是在配電變壓器的低壓側(cè)進行補償。該低壓補償設(shè)備主要根據(jù)用戶的負(fù)荷水平變化情況、投入的電容器進行跟蹤補償，其目的是為了提高變壓用戶的功率因數(shù)，以實現(xiàn)無功功率平衡的目的。其不僅具有降低電網(wǎng)、變壓器損耗的作用，還能有效提高用戶電壓的水平。低壓補償設(shè)備通常是根據(jù)無功功率或功率因數(shù)實現(xiàn)對電容器自動投切的目的。低壓補償雖能保證用戶電能的質(zhì)量，但無功功率的投切量且有可能會與實際的需求量相差較大，容易導(dǎo)致出現(xiàn)無功功率補償不足或過多的現(xiàn)象，從而影響電力系統(tǒng)的正常、可靠運行。
3.2.3桿上補償。
在配電網(wǎng)中絕大多數(shù)的公用變壓器無低壓補償，從而限制無功功率的.補償度。因此，對于配電網(wǎng)無功功率的缺口還必須通過變電站和發(fā)電廠來填補。而無功功率通過線纜傳輸，從而增加配電網(wǎng)的損耗。因此，應(yīng)把10kV戶外并聯(lián)的電容器安裝在架空線路桿上進行無功補償，以提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，從而實現(xiàn)降損升壓的目的。但安裝在桿上的電容器與變電站之間的距離比較遠(yuǎn)，因此難以裝配保護措施，對其的控制成本也比較高，且保養(yǎng)維護的難度較大，工作量較多，且安裝環(huán)境受限因素較多。當(dāng)線路處于輕載狀態(tài)下，應(yīng)避免配電線路出現(xiàn)過補償及過電壓。因此，必須要合理控制桿上補償?shù)陌惭b點，無需進行分組投切，且要控制好其容量。
3.2.4終端補償。
隨著低壓用戶用電需求量的不斷增多，也就意味著對無功功率的需求也相應(yīng)增大。因此需要對終端進行補償，以降低電網(wǎng)的損耗與維持網(wǎng)絡(luò)電壓的水平。但終端補償方式的補償點比較分散，其管理難度比較大。而且負(fù)荷的不同波動使大部分電容器在輕載狀態(tài)下容易形成閑置，導(dǎo)致設(shè)備的利用率不斷降低。
3.2.5配電線路補償。
通過配電線路進行的無功功率補償，該補償方式主要應(yīng)用于配電線路中，主要安裝在配電網(wǎng)線路主干的2/3位置上。每個集中點都要安裝一個能夠承受10kV電壓的電容器，雖然這種補償方式能在一定程度上降低配電線路的無功損耗，但也存在一定的弊端，如電氣設(shè)備長期處于露天環(huán)境下，容易受到人為、雷擊等因素的損害，當(dāng)配電線路出現(xiàn)故障后，難以實現(xiàn)對線路的及時、有效搶修。
3.2.6隨機補償。
隨機補償就是基于隨機的原則進行無功功率的補償，該補償方式一般將無功功率補償?shù)碾娙萜靼惭b在供電企業(yè)的電動機兩側(cè)，通過補償電動機無功功率，從而實現(xiàn)降低功率損耗的目的。
3.3選擇合理的無功補償裝置
在電力工程配電網(wǎng)中，若想選擇一種合理、可行的無功功率補償裝置，必須要充分考慮配電網(wǎng)中對不同的電壓需求及其補償裝置技術(shù)特性等因素后才能決定選擇哪一種無功功率補償裝置。現(xiàn)階段，我國電力工程配電網(wǎng)最常用的無功功率補償裝置主要包括高壓裝置、中壓裝置、低壓裝置三種。
3.3.1高壓裝置。
高壓裝置主要應(yīng)用在高壓配電網(wǎng)絡(luò)中，主要是以高壓并聯(lián)電容器的補償裝置。該裝置通常安裝在10kV變電站中的主變壓器側(cè)，主要是為了降低主變壓器無功功率的損耗，改善配電網(wǎng)中的功率因數(shù)，且改善變電站出站端的電壓，從而實現(xiàn)提高變電站輸出電能質(zhì)量的目的。
3.3.2中壓裝置。
干式自愈型并聯(lián)電容器是我國當(dāng)前中壓補償裝置中最常用的裝置，通過干式自愈型并聯(lián)電容器實現(xiàn)對中壓網(wǎng)絡(luò)進行補償。該設(shè)備的電容元件主要由金屬薄膜卷制作而成，并在卷繞后進行頂端的噴漆，并通過導(dǎo)線焊接將其引出；而元件的外部主要通過樹脂封灌而成，能實現(xiàn)絕緣空氣的目的。
3.3.3低壓裝置。
相對于高壓裝置與中壓裝置，低壓裝置在我國無功功率補償中的應(yīng)用更為廣泛。低壓裝置通常安裝在電力工程配電網(wǎng)變壓器中的低壓側(cè)或者安裝在單臺低壓電動機側(cè)。該裝置不僅能在和電動機啟動或停止時進行無功功率補償，還能對高層建筑、賓館、車間等配電房進行無功功率補償。
4結(jié)語
綜上所述，電力工程配電網(wǎng)在運行時，隨著大量無功電流的流動，既會使電網(wǎng)中線路的損耗增加，也會對電網(wǎng)的供電質(zhì)量造成影響，從而影響配電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運行，對電力供應(yīng)企業(yè)及用電用戶都帶來極大的影響。因此需要加強對無功功率對電力工程配電網(wǎng)影響的分析，并選擇合理的補償方式與裝置，才能降低電網(wǎng)線路的損耗與提升電網(wǎng)供電的可靠性與穩(wěn)定性，從而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。
作者：廖國東 單位：國網(wǎng)重慶市大足區(qū)精誠電力發(fā)展總公司
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