基于電力工程配電網的無功功率補償實踐

劉林元

摘 要

隨著我國經濟的飛速發展，社會總體的用電需求量越來越高，這也就使電力工程建設的規模越來越大，且電力工程中，感性負荷的數量越來越多，這就增大了電網中的無功功率，無功功率增加了會對供電質量造成不利的影響，并且對相關的經濟效率產生一定的損壞。

【關鍵詞】電力工程 配電網 無功功率 補償

近幾年來，在黨中央的正確領導下，我國的整體經濟形勢有了明顯的好轉，經濟發展迅速，工業、居民用電也越來越多，電力工程也再不斷的擴大，以滿足社會對電力的需求，但是在這個過程中也產生了一些問題，例如無功分布的不合理、針對無功功率的補償設備太少等，這些問題都能極大的影響電力供應的質量，對供電部門和用戶都能造成一定的經濟損失 。

1 無功補償的相關概念

一般來說，提高供電系統的功率因數，降低供電變壓器及電力輸送線路的損耗，提升供電總體效率的技術手段被稱為無功補償技術。在小的電力系統中，無功補償主要是用來對三相電流進行平衡；在大的電力系統中，無功補償主要是調節電網電壓和保證電網的穩定性。其工作原理為：供電系統的功率有兩種：有功功率和無功功率，無功功率不適于進行遠距離的輸送，因此一些企業用電和配電變壓器的無功功率應該采取技術手段進行補償，補償主要是通過無功補償裝置來完成的，該設備可以與相關用電設備的無功功率互相抵消，從而提高供電系統的功率因數，可以從整體上降低無功功率，提高電能的傳輸效率，它將感性功率和容性功率裝置連接在同一個電路中，使兩者之間能夠進行能量轉換，從而達到功率補償作用。

2 探究無功功率對配電網絡的相關影響

無功功率能夠對整個電力工程的配電網絡造成一定的影響，主要表現在這些方面：在電力系統中，存在無功功率，能夠很大的降低輸變電系統的供電能力；在電網中存在無功功率，能夠對發電設備有功功率的輸出能力造成很大的影響；無功功率還能對電力工程配電網絡的電壓造成很大的干擾；在供電中存在著無功功率還能夠造成線路在低功率因數情況下運轉的情況，可能會對電力用戶相關電氣設備的正常運轉造成不利的影響。從上面的分析來看，無功功率對整個供電網絡都能造成不利的影響，因此要想法設法的避免它，所以在電氣工程配電網絡的運行中，應該采取合理的技術手段對相關的設備進行無功功率的補償，這樣既能夠提高整個供電系統的供電質量，又能夠提高電氣設備在運行時候的功率因數，更加有利于電能的充分利用。

3 電力工程中配電網無功功率補償的應用討論

3.1 使用技術手段對無功功率補償的容量進行確認

要想正確的對無功功率補償的容量進行確認，一般來說，有這么幾種方式：根據配電網絡的電壓大小來進行確認，一般來說，這種方法大部分都應用在電網終端的用戶變電所與樞紐變電所，它的主要目的是對電壓進行合理的調節；考慮供電線路的損耗情況進行無功功率補償容量的確定，這種方式能夠反映出供電線路損耗與補償容量之間的關系；考慮電力工程配電網絡的配電因數，其理想的功率因數必須要考慮客觀的實際情況，應該能夠滿足相關用戶的相關技術要求；考慮變壓器的容量，然后參考這個容易，進行合理的無功功率補償。

3.2 采取措施選擇最有效的無功功率補償手段

一般來說，在電力工程配電網絡的實際使用中，會采取這幾種方式進行無功功率的補償：第一，利用配電變壓器進行無功功率的補償，也就是說，在配電變壓器的低壓母線上安裝上與之匹配數量的電容器，然后參考無功功率的經濟分析手段去實現無功功率的相關平衡；第二，利用配電網絡中配電線路實現對無功功率的補償作用，在采用這種技術手段的時候，補償點應該設置在相關配電線路主干大約三分之二處的位置，且每一個集中點都應該安裝上能夠承受大電壓的電容器，但是這種方式也在存在一些弊端，例如，采用該方式以后，相關電氣設備裸露在外面，容易遭受一些不可抗拒自然損壞，一旦發生設備故障，修復有一定的難度；第三，在變電站中實行集中的無功功率補償，一般來說這種手段大部分應用于電壓較大的變電站的母線上，集中安裝容量相同的電容器，這樣就能夠顯著的降低供電線路中無功功率損耗，并可以降低變電站中輸電線路的無功電力損耗，但是這種方式也存在著一些弊端，用戶所需要的無功功率補償依然需要在變電站下面的相關線路里面傳輸，所以，變電站下面的線路里面依然存在著無功功率的電流，因此這種方式也不能完全的代替配電網的無功功率補償，也不能完全的解決配電網絡的無功損耗；第四，在低壓線路上進行集中的無功功率補償，該方式即是將無功功率補償的電容器安裝在配電網絡的低壓主干線路上，要合理的使用自動投切設備實現低壓下路的無功功率補償；第五，采取隨機的手段的進行無功功率的補償，也就是將無功功率補償的電容器安在供電企業的電動機旁邊，以實現無功功率補償的目的。

3.3 使用正確的無功功率補償設備

要想正確的選用正確的無功功率補償設備，必須要根據實際的客觀情況進行考慮，例如配電網中的電壓需求、補償裝置的技術特質等，一般來說，當前我國常用的補償裝置有這么幾種：第一，低壓電網的無償功率補償裝置，這種補償裝置在我國應用的最廣泛，從使用情況來說，這種裝置應該安裝在配電網絡中的低壓一端或者低壓電動機的旁邊，這種方式能夠在電動機啟動、停止時進行同步的無功功率補償；第二，中壓電網無功功率補償裝置，例如，干式自愈性的并聯電容器，這種裝置主要使用金屬性質的薄膜進行卷制，然后引出導線，設備的外部采用樹脂封裝的方式，從而對空氣進行絕緣；第三，高壓電網的無功功率補償裝置，例如，高壓并聯式的電容器，一般來說，這種裝置安裝在高壓變電站主變壓器的一端上，這樣能夠有效的降低主變壓器的無功功率損耗，可以在很大程度上提高電力工程配電網絡中的輸送點功率因數，也能夠有效的提高輸送電能的質量。

4 結論

假設無功電流在輸送線路里大量的存在流動，就會增加相關線路的損耗，嚴重的影響相關電能的質量，能夠對供電單位、用電單位都造成很大的影響，因此必須要對電力工程中的無功功率進行補償，以保障電能的質量。

參考文獻

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[2]江駿. 淺談無功功率補償在電力工程配電網中的應用[J].機電信息，2012，36（6）：63-66.

作者單位

國網福建永定縣供電有限公司 福建省永定縣 364100endprint