配電網(wǎng)中電容無功補償方案與節(jié)能分析

張永軍

摘 要：隨著我國快速發(fā)展的情況下，電網(wǎng)也得到了充分的發(fā)展。我國絕大部分地區(qū)實現(xiàn)了電網(wǎng)的全覆蓋。電網(wǎng)的廣泛布設，產(chǎn)生了大量的損耗，采用無功補償裝置可以大大降低整個電網(wǎng)運行中的內(nèi)部損耗。無功補償充分的利用了供電功率低的特點，提高了電網(wǎng)的運行效率。該文從無功補償?shù)亩x和工作原理入手，對其在電網(wǎng)中如何操作，實現(xiàn)節(jié)能的目的進行了詳細的分析。

關鍵詞：配電網(wǎng) 電容無功補償 節(jié)能

中圖分類號：TM714.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0241-01

在整個電網(wǎng)系統(tǒng)中，無功功率是電網(wǎng)減輕負載，減少內(nèi)耗的重要部分，很多的元件采用的是節(jié)能元件。但是，發(fā)電機無法實現(xiàn)在長遠距離電力傳送過程中都采用無功功率元件。

無功功率裝置簡單的可以分為以下兩種：第一種是比較落后的同步調(diào)相機，它是一種機械設備，采用動態(tài)補償?shù)脑磉M行工作，由于其產(chǎn)生的噪音污染和運行內(nèi)耗比較大，很多的地方進行了更換。第二種是并聯(lián)電容器，它的優(yōu)點是性價比比較高，方便使用，但是，由于它補償原理的限制，只能對固定無功，很多情況下，裝置與系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)諧波，造成很大麻煩。

1 無功補償?shù)囊饬x、原理及其對電網(wǎng)的影響

無功對于整個電網(wǎng)的運行和電網(wǎng)中各個元件都具有很大的作用，對于延長電設備的使用年限意義重大。簡單的說，無功為整個電力系統(tǒng)的運行減負，不僅提升了供電質(zhì)量，減少了內(nèi)部的電量損耗，還可以為系統(tǒng)的運行質(zhì)量和效果提供強有力保障。

1.1 無功補償?shù)囊饬x

（1）無功功率的重視，可以協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的有無功功率的比重關系。

（2）可以為電設備和發(fā)電設備減負，減少整個系統(tǒng)內(nèi)的損耗，使企業(yè)成本降低。

（3）整個電網(wǎng)在運行線路中的電量損耗得到極大的控制，供電效率大大增強，對企業(yè)的生產(chǎn)具有積極的收益效果。

1.2 對配網(wǎng)損耗的作用與影響

線損率是影響到配網(wǎng)損耗量大小的關鍵因素。供電企業(yè)將線損率的控制工作看為是否可以提高企業(yè)競爭力的核心因素。不僅對電網(wǎng)的運行至關重要，還對供電企業(yè)的生存發(fā)展有著根本性的影響。無功補償具有提高功率的作用，可以有效的減少配網(wǎng)中的線損率，解決企業(yè)面對的頸瓶問題。

1.3 對供電電壓的作用與影響

經(jīng)濟發(fā)展帶來了人們?nèi)粘Ｉ顚﹄娋W(wǎng)的更高要求，工廠對于電壓的需求也越來越多，電網(wǎng)運行的優(yōu)化程度和電壓質(zhì)量將直接影響著社會的發(fā)展變化以及人們對于供電企業(yè)的認可度。無功補償方案可以將從根本上解決這個矛盾，減少電網(wǎng)線路中的電量損失，使得線路末端電壓處于比較高的狀態(tài)，減少能耗。

1.4 電容無功補償?shù)脑瓌t

無功補償?shù)脑瓌t中必須將整體與局部的關系處理妥當。將總平衡和區(qū)域平衡結(jié)合來看，分站、分段的進行無功平衡控制，從而達到總平衡的和諧。在變電站進行集中補償，充分利用變電站的大容量，在電線、變壓器等多個設備上進行分散補償。既可以在運送中減少電量損失，又可以在變電站進行集中的補償，最大限度的減少了電壓損失。在將西寧集中補償和分散補償?shù)倪^程中，同時進行高低壓補償，達到以降壓為主的目的，實現(xiàn)整個電網(wǎng)的損耗量最低。當線路的分支多，負載重時，只有對線路進行無功補償，才可以實現(xiàn)線路最大限度的降壓，提升供電能力和運行的穩(wěn)定程度。

2 無功補償裝置在安裝過程中的注意事項

無功補償裝置的安裝工作需要做到與實際情況相結(jié)合，將電網(wǎng)的需求和裝置的特點進行綜合性分析，得出最合理的方式。一般來講，并聯(lián)電容器和變電站存在著很長的距離，安裝時，必須將安裝環(huán)境、安裝成本、后期維修等多種花費考慮在內(nèi)。在安裝過程中，一般都應注意到下面幾點。

2.1 補償點

無功補償裝置要合理的分布在電網(wǎng)中，在電網(wǎng)的每條線中應采用單點補償法，并且還要保障補償點的控制簡單易行，最好采取統(tǒng)一安裝的方式，而不是分組進行。

2.2 補償容量

容量對于網(wǎng)線的補償工作也是很關鍵的因素。當補償?shù)娜萘砍隽司€路需要的程度就會出現(xiàn)過量補償?shù)那闆r，達不到節(jié)約電能的效果。在實際操作中，補償裝置安裝中電線桿上，過多的電容器會受到周圍熱度的影響，對供電系統(tǒng)的節(jié)能產(chǎn)生影響，甚至是對電力系統(tǒng)的安全性帶來極大的挑戰(zhàn)。

3 無功補償?shù)膶嶋H節(jié)能方案

3.1 確定線路的補償容量

線損是不可回避的問題，無功補償裝置的節(jié)能效果與線損的高低有著直接的關系。一般情況下，無功補償裝置容量與線路的負荷存在著嚴格的數(shù)學關系。所以，無功補償裝置在安裝前要對線路的負荷以及其他相關數(shù)據(jù)進行實地的分析，得到確切的數(shù)據(jù)，給無功補償裝置一個比較精確的容量。

3.2 確定補償裝置的安裝位置

安裝無功補償裝置的過程中要嚴格的按照無功就地平衡的原則。尤其是在安裝中，要將配網(wǎng)的電流最大化進行控制，盡可能的減少電流的數(shù)值。經(jīng)過有效的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每一條線路中只能具有一個無功補償設備，并且設備的安裝點在負荷的2/3處。這樣的安裝可以收到最后的節(jié)能效果，并對裝置的統(tǒng)一管理十分有利。合理的安裝布局可以將整個網(wǎng)線中的損耗降到最低程度，滿足人們對電網(wǎng)的需求

4 無功補償裝置在配電網(wǎng)中應用的節(jié)能效果

無功補償設備的節(jié)能效果不能依靠簡單的試驗來測得，需要進行實踐來證明。在實地安裝設備后，安裝設備后的電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，功率因數(shù)有效的提升了0.04，達到了0.93。在試驗階段，電網(wǎng)與原來的損耗相比減少了431.467 kW·h，按照我國規(guī)定的單價計算，等于減少了2.5萬的損耗，為供電企業(yè)減少了付出成本。從這個實踐的結(jié)果可以看出，安裝無功補償裝置可以有效的提高整個電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少電量的損失，給企業(yè)帶來直接的收益，提高市場競爭力。

5 結(jié)語

無功補償裝置通過對電網(wǎng)中的功率因數(shù)和末端電壓的提升，做到了整個電網(wǎng)的無功平衡，使得電網(wǎng)負荷減輕，損耗得到了有效的控制，給企業(yè)的增收和電網(wǎng)的穩(wěn)定貢獻很大。無功補償方案可以很快的實現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能運行，對于人們、供電企業(yè)、政府都有益處，需要進行深入的開發(fā)研究。

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