低壓電網(wǎng)中無功補(bǔ)償的意義解析

    無功補(bǔ)償是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低電能的損耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量。從電網(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功功率，尤其是以低壓配電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度的減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設(shè)備的效率，無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，合理布局。

　　一、目前低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)姆绞?/span>

　　隨機(jī)補(bǔ)償：隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)，同時(shí)投切。

　　隨器補(bǔ)償：隨器補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無功的補(bǔ)償方式。

　　跟蹤補(bǔ)償：跟蹤補(bǔ)償是指以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.4kv母線上的補(bǔ)償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效果好。

　　許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，所謂的“無功”并不是“無用”的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已。因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數(shù)cosφ，其計(jì)算公式為：

　　cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

　　在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。

　　二、低壓電網(wǎng)中無功補(bǔ)償?shù)姆椒?/span>

　　1.低壓集中補(bǔ)償方法,降低能效值

　　低壓集中補(bǔ)償方法主要是在配電變壓器380V側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償,通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜。這樣的補(bǔ)償方法具有如下作用:(1)補(bǔ)償?shù)娜萘枯^大,可用于上千容器;(2)跟蹤性能較好,即可根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng)情況進(jìn)行相應(yīng)數(shù)量的補(bǔ)償,做到供給平衡;(3)補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效率好,這種補(bǔ)償方式對(duì)配電過程的損耗有一定的幫助,且投資和維護(hù)費(fèi)用均由專用變用戶承擔(dān),減少供電企業(yè)的成本投入。

　　根據(jù)現(xiàn)有的資料進(jìn)行整理發(fā)現(xiàn)：目前國(guó)內(nèi)各廠家生產(chǎn)的自動(dòng)補(bǔ)償裝置通常是根據(jù)功率因數(shù)來進(jìn)行電容器的自動(dòng)投切的。一旦運(yùn)用集中補(bǔ)償?shù)姆椒?不僅能夠達(dá)到上述的目標(biāo)要求,還能夠使企業(yè)能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決問題。這種集中補(bǔ)償方法,一方面能夠引起電力供應(yīng)部門的關(guān)注,便于檢查電壓的運(yùn)行情況;另一方面能夠使電壓的數(shù)值始終在一定的范圍之內(nèi)。

　　2.中間同步或靜止補(bǔ)償,保持補(bǔ)償?shù)捻槙承?/span>

　　筆者在近幾年的工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在遠(yuǎn)距離輸電線路中間裝設(shè)同步調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償裝置,能夠產(chǎn)生如下的效果:(1)有助于電壓的穩(wěn)定,能夠減少在輸電過程中的不斷充電現(xiàn)象;(2)提高輸電的容量水平,即在多條線路的輸電過程中,及時(shí)補(bǔ)充其損耗,起到穩(wěn)壓增容的作用;(3)調(diào)節(jié)性能強(qiáng),因這種補(bǔ)償在線路的中點(diǎn),能夠起到配給和補(bǔ)償?shù)墓π?從而最大限度地發(fā)揮其調(diào)節(jié)功能。

　　在實(shí)際的操作過程中,應(yīng)該注意以下幾方面：(1)選擇合理的調(diào)節(jié)點(diǎn),即輸電網(wǎng)的電壓支撐點(diǎn)與調(diào)壓輸電網(wǎng)與受電地區(qū)的低一級(jí)電壓的電網(wǎng)相聯(lián)的樞紐點(diǎn)設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償裝置;(2)確定合理的補(bǔ)償調(diào)節(jié)范圍,減少其手外力的影響;(3)不斷地進(jìn)行跟蹤維護(hù),盡管這種補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)化程度較高,但也會(huì)出現(xiàn)一些諸如受惡劣天氣影響等問題,應(yīng)該注意隨時(shí)觀察,發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行及時(shí)校正。

　　3.用戶終端分散補(bǔ)償,提高電壓利用率

　　用戶是輸電過程中的終結(jié)環(huán)節(jié),如果能夠在用戶終端進(jìn)行分散補(bǔ)償,不僅能夠提高電壓利用率,還能夠使得用戶的電器設(shè)備始終保持在一定的穩(wěn)壓值之內(nèi),減少破壞現(xiàn)象的發(fā)生。筆者以為,用戶終端分散補(bǔ)償?shù)谋匾灾饕w現(xiàn)在:(1)城鎮(zhèn)電力用戶的用電量日益增多,需要節(jié)省資源成本;(2)使用電器的頻率較以往有所提高,實(shí)行這樣的補(bǔ)償方式,能夠有一定的發(fā)展空間;(3)符合國(guó)家的用電規(guī)范要求《供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052-1995)指出,容量較大,負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備無功負(fù)荷宜單獨(dú)就地補(bǔ)償?？梢赃@么說,用戶終端分散補(bǔ)償方式是較為合理的方法之一。