淺析建筑配電無功補(bǔ)償?shù)倪x擇與應(yīng)用

張芝偉王金鵬

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淺析建筑配電無功補(bǔ)償?shù)倪x擇與應(yīng)用

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在當(dāng)前我國建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，人們?yōu)榱耸沟媒ㄖこ痰氖┕べ|(zhì)量得到進(jìn)一步的提高，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，這就使得建筑物的使用功能得到很好的增強(qiáng)。而配電無功不足裝置的使用，主要是為了對其配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化處理，從而使得電力資源的利用率得到有效的提升。本文通過對無功補(bǔ)償?shù)幕驹磉M(jìn)行簡要的介紹，討論了建筑工程配電無功補(bǔ)償?shù)倪x擇，以供參考。

民用工程；配電系統(tǒng)；無功補(bǔ)償

一、引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也在蒸蒸日上，許多新型的建筑結(jié)構(gòu)也不斷的出現(xiàn)在了人們的視野當(dāng)中。不過由于其建筑物的逐漸增多，電力資源的消耗量也在逐漸增多，因此為了使得建筑供電系統(tǒng)的工作性能得到有效的保障，提高電能的利用率，我們就將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到了其中，這就使得建筑配電系統(tǒng)的節(jié)能效果得到很好的提升。目前，人們?yōu)榱耸沟脽o功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用效果得到進(jìn)一步的提升，就將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到了其中，這也使得無功補(bǔ)償裝置的種類在不斷的增多。其中不同的武功補(bǔ)償裝置其應(yīng)用效果也存在著較大的差異，為此我們就要對其進(jìn)行合理的選取，從而使其配電系統(tǒng)的工作性能得到提升。

二、無功補(bǔ)償?shù)幕驹?/h2>

在建筑工程配電系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用主要是為了提高配電系統(tǒng)的工作性能，使其電力資源在線路輸送的過程中，電損量得到有效的控制，從而得到節(jié)約能源降低成本的效果。一般而言，我們在對建筑電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)施工的過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)的輸出功率主要包括了有功功率和無功功率這兩個部分。其中有功功率的產(chǎn)生，就是電氣設(shè)備對電力資源的直接消耗，將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能源，從而滿足電力設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)要求。而在無功率模式下，電氣設(shè)備是不需要消耗電能的，它只是通過相關(guān)的方法將電能的形式進(jìn)行環(huán)環(huán)，從而滿足電氣設(shè)備運(yùn)行的實際條件。這樣不僅使得電力資源的利用率得到有效的提高，還使得電氣設(shè)備的工作性能得到有效的提升。而無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用，則是在電網(wǎng)系統(tǒng)輸出無功功率的基礎(chǔ)之上，來對其整個建筑工程配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，從而在滿足配電系統(tǒng)運(yùn)行的同時，也有著良好的節(jié)能效果，使得現(xiàn)代化建筑物的使用功能得到進(jìn)一步的提升。

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?yōu)榱耸沟脽o功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用效果得到進(jìn)一步的提升，人們也將計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，從而方便了人們對建筑工程配電系統(tǒng)的控制管理，滿足了現(xiàn)代化建筑工程建設(shè)施工的相關(guān)要求。

三、無功補(bǔ)償方式

在現(xiàn)代化建筑工程配電系統(tǒng)建設(shè)施工的過程中，我們所采用的無功補(bǔ)償?shù)姆绞接泻芏唷Ｆ渲兄饕遣捎玫呢?fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方法來對其進(jìn)行處理，這種補(bǔ)償方式主要是通過自動公路調(diào)整裝置，來對其進(jìn)行相應(yīng)的控制管理，從而使得配電系統(tǒng)可以隨著電力負(fù)荷的變化量來進(jìn)行相應(yīng)的變化。另外，在當(dāng)前建筑工程配電無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，我們除了采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方法以外，還可以采用三相電容補(bǔ)償、分相電容補(bǔ)償以及混合補(bǔ)償這三種方法來對其進(jìn)行處理。因此我們在對建筑工程配電無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，我們就可以根據(jù)其實際情況和相關(guān)要求，來對無功補(bǔ)償方式進(jìn)行選取。下面我們就對這幾種常見的無功補(bǔ)償方式進(jìn)行介紹。

1.三相電容自動補(bǔ)償

三相電容自動補(bǔ)償結(jié)構(gòu)簡單，成本低，在供配電系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。它在補(bǔ)償時，信號取自三相中的任意一相，根據(jù)檢測結(jié)果的需要，三相同時投切相同數(shù)量的電容。三相電容自動補(bǔ)償適用于三相負(fù)載平衡的供配電系統(tǒng)，當(dāng)三相負(fù)載平衡，三相電壓、電流接近時，三相同時投切可保證三相電壓的質(zhì)量。但如果三相負(fù)荷不平衡，用三相電容自動補(bǔ)償?shù)姆椒▉硌a(bǔ)償無功電流、提高功率因數(shù)，不但不能達(dá)到預(yù)期的效果，而且可能會造成設(shè)備的損壞。

2.分相電容自動補(bǔ)償

分相電容自動補(bǔ)償就是每相單獨(dú)補(bǔ)償，通過檢測每一相的電壓、電流，當(dāng)每相功率因素或電壓與設(shè)定值比較超出某一范圍時，每相分別進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償，有針對性地進(jìn)行無功補(bǔ)償，避免補(bǔ)償?shù)拿つ啃裕岣哔Y源利用率。分相電容自動補(bǔ)償較三相電容自動補(bǔ)償復(fù)雜，但近年來隨著計算機(jī)技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，分相電容自動補(bǔ)償已在民用建筑中推廣應(yīng)用。

3.混合補(bǔ)償

較常見的混合補(bǔ)償是設(shè)一組三相電容自動補(bǔ)償?shù)臅r，再設(shè)一組分相電容自動補(bǔ)償，系統(tǒng)根據(jù)檢測結(jié)果自動選擇補(bǔ)償方式，資源可得到充分利用，但前期投入費(fèi)用相對高些。

四、民用建筑工程功率補(bǔ)償?shù)倪x擇

1.民用建筑負(fù)荷的特點(diǎn)分析

在民用建筑中大量使用的是單相負(fù)荷，照明、空調(diào)等由于負(fù)荷變化的隨機(jī)性大，同時，尤其是住宅樓在運(yùn)行中各戶用電不均衡，使三相不平衡更為嚴(yán)重。因此，民用建筑負(fù)荷應(yīng)屬典型的三相不平衡負(fù)荷。

2.民用建筑負(fù)荷功率補(bǔ)償?shù)倪x擇

如前所述，三相電容自動補(bǔ)償是根據(jù)其中一相所測的電壓來進(jìn)行的。因此，對所測相的補(bǔ)償是合適的，而對另兩相就有可能造成過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償。如果過補(bǔ)償，則過補(bǔ)償相的電壓就會升高，造成該相用電設(shè)備或保護(hù)元件因過電壓而損壞；如果欠補(bǔ)償，則欠補(bǔ)償相的回路電流增大，線路及斷路器等設(shè)備由于電流的增加而導(dǎo)致發(fā)熱被燒壞。同時，補(bǔ)償過程中所產(chǎn)生的過、欠補(bǔ)償將給整個電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的危害。所以，用傳統(tǒng)的三相無功自動補(bǔ)償方式不但不節(jié)能，反而浪費(fèi)資源，難以對系統(tǒng)的無功補(bǔ)償進(jìn)行有效補(bǔ)償。

五、分相電容自動補(bǔ)償其他注意事項

在選擇電容器額定容量時應(yīng)注意與變壓器容量的匹配問題，如果選擇大容量電容器組來補(bǔ)償小容量變壓器，則往往會難以做到補(bǔ)償精確；而若是采用小容量電容器組補(bǔ)償大容量變壓器，則將會導(dǎo)致電容器的投切頻繁。我們知道，電容器在接通時，會出現(xiàn)極高的尖峰電流，而若是在電容器組中接入單個電容器，由于已接入電網(wǎng)的電容器此時已成為附加能源，則會產(chǎn)生更大的尖峰電流，這種尖峰電流將對開關(guān)及電器設(shè)備造成損壞。因此，我們應(yīng)盡可能減少電容器的投切次數(shù)，也即不宜采用小容量電容器組來補(bǔ)償大容量的變壓器。

另一方面，由于目前電網(wǎng)中大量存在非線性負(fù)荷（如眾多的半導(dǎo)體功率元件等），使得電網(wǎng)中的諧波含量常常很高。裝在電網(wǎng)上的電容器，從低壓側(cè)看它與變壓器的感抗及剩余的電網(wǎng)電感形成一個振蕩回路。當(dāng)這一回路的固有頻率與電流諧波的頻率相互重合時，振蕩回路的勵磁電流將使回路產(chǎn)生很高的過電流造成供電回路過載，甚至引起電容器的燒毀。因此，在電容器接通回路中需要串聯(lián)一個電感，一則防止產(chǎn)生諧振，二則可吸收高次諧波電流。

六、結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)前我國建筑工程建設(shè)配電系統(tǒng)施工中，無功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)得到了人們的廣泛應(yīng)用，這樣不僅使得電力資源的利用率得到了很好的提升，還滿足了現(xiàn)代化建筑工程的節(jié)能要求，從而促進(jìn)了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。不過，從當(dāng)前我國建筑工程配電施工的實際情況來看，人們在對其進(jìn)行建設(shè)施工的過程中，還存在著一些問題，為此我們還需要在不斷的實踐過程中，來對其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和完善，以確保建筑配電系統(tǒng)建設(shè)施工的質(zhì)量。

[1]任元會主編.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M].中國電力出版社，2005

[2]程浩忠，吳浩著.電力系統(tǒng)無功與電壓穩(wěn)定性[M].中國電力出版社，2004