變電設(shè)計(jì)中的無功補(bǔ)償探究

張麗麗

摘 要：變電設(shè)計(jì)中無功補(bǔ)償可以在很大程度上保證電壓的穩(wěn)定性。這對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行來說具有積極的促進(jìn)作用。主要對變電設(shè)計(jì)中的無功補(bǔ)償進(jìn)行了探究，并且總結(jié)了提高無功補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)措施，對今后變電設(shè)計(jì)和電力系統(tǒng)的保護(hù)工作具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：變電設(shè)計(jì)；無功補(bǔ)償；無功功率；視在功率

中圖分類號：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.094

文章編號：2095-6835（2016）20-0094-02

無功補(bǔ)償主要是電能在容性功率負(fù)荷裝置和感性功率負(fù)荷裝置中相互交換，而無功功率主要是由交流電力容器提供。無功補(bǔ)償可以在很大程度上降低電流的損失率，保證用戶的用電需求，從而保證功率的充足和穩(wěn)定。同時(shí)，無功補(bǔ)償還可以提高電能的利用率，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力能源對人們的日常生活和社會生產(chǎn)具有十分重要的作用。本文筆者主要對無功補(bǔ)償進(jìn)行全面的分析和評價(jià)，以增強(qiáng)人們對無功補(bǔ)償?shù)牧私猓瑸榻窈笞冸娫O(shè)計(jì)的無功補(bǔ)償提供指導(dǎo)。

1 無功補(bǔ)償?shù)母攀?/p>

目前，在我國工業(yè)和民用負(fù)荷中主要還是以感性功率為主，并且無功補(bǔ)償在電器負(fù)荷中的應(yīng)用更加廣泛，而無功功率主要是通過補(bǔ)償電容器和輸電系統(tǒng)來提供。輸電系統(tǒng)一般能夠提供無功功率和有功功率，這是在輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)考慮到的，輸電系統(tǒng)在提供無功功率過程中會造成變電器和輸電線路損耗增加，從而造成資源的浪費(fèi)，不利于電力公司經(jīng)濟(jì)效益的提升。補(bǔ)償電容器在提供無功功率的傳輸過程中會減少損耗。這可以在很大程度上彌補(bǔ)輸電系統(tǒng)的不足，保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

變電設(shè)計(jì)中需要充分考慮到無功補(bǔ)償?shù)姆绞剑ＷC電網(wǎng)中輸電線路、變壓器以及其他負(fù)載的無功功率，而具體的無功補(bǔ)償方式主要包括以下2個(gè)方面：①在高低壓配電線路中根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行并聯(lián)電容器組的分散安裝，從而保證無功功率的充足；②用戶車間的配電屏和配電變壓器進(jìn)行并聯(lián)補(bǔ)償電容器的安裝。為了提高變電設(shè)計(jì)中無功補(bǔ)償?shù)男屎唾|(zhì)量，就需要科學(xué)、合理地選擇無功補(bǔ)償?shù)姆绞健Ｒ话闱闆r下，采用高低壓配電線路中并聯(lián)電容器組分散安裝的方式來進(jìn)行用戶開關(guān)柜操作，但是對于自動補(bǔ)償，則需要選擇變壓器低壓側(cè)并聯(lián)補(bǔ)償電容器安裝的方式。具體采用何種無功補(bǔ)償方式，需要根據(jù)實(shí)際情況來決定，以便于選擇科學(xué)、高效的無功補(bǔ)償方式，以保證無功補(bǔ)償?shù)男省?/p>

2 無功補(bǔ)償?shù)姆N類

無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備在變電站中占有十分重要的地位，通過無功補(bǔ)償可以有效地減少電能的損耗，并且可以保證變電站輸入功率的穩(wěn)定性和效率。如果無功補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅僅會嚴(yán)重制約電力系統(tǒng)的利用效率，增加電壓的波動性，還會給用戶的用電需求和用電安全帶來巨大的不利影響。無功補(bǔ)償主要表現(xiàn)為視在功率、有功功率和無功功率。這3種無功補(bǔ)償形式具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

2.1 視在功率

視在功率主要指的是在電工技術(shù)中單口網(wǎng)絡(luò)端鈕電壓和電流有效值的乘積。在具體的操作過程中，必須保證單口網(wǎng)絡(luò)完全由電阻混聯(lián)而成，否則視在功率將無法等于平均功率，并且還會使得視在功率大于平均功率。同時(shí)，視在功率等于網(wǎng)絡(luò)端鈕處電流和電壓有效值的乘積。這就在一定程度上反映了正弦量的大小，并且還可以確定外電路給網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰考捌渥陨淼娜萘俊Ｔ趯?shí)際工作中，可以利用額定電壓和額定電流來設(shè)計(jì)用電設(shè)備，并且還可以通過視在功率來表示它的容量，從而保證無功補(bǔ)償?shù)男省?/p>

2.2 有功功率

有功功率主要是指在交流電路中，經(jīng)過一個(gè)周期內(nèi)發(fā)出或負(fù)載消耗的瞬時(shí)功率積分的平均值，一般也將有功功率稱為“平均功率”。一般情況下，在單相正弦交流電中，其瞬時(shí)功率是變化的。這就決定了單相電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩有脈動。但是對于三相電機(jī)而言，其三相電的瞬時(shí)功率之和卻是恒定值，這就使得三相電機(jī)在輸出轉(zhuǎn)矩過程中無脈動。有功功率的測量工作需要應(yīng)用到專門的功率計(jì)，而功率計(jì)在實(shí)際操作過程中又分為直流功率計(jì)、工頻功率計(jì)和變頻功率計(jì)3種形式。這就需要工作人員在測量的過程中根據(jù)實(shí)際需要選擇最優(yōu)的功率計(jì)，以保證有功功率測量的精度。

2.3 無功功率

無功功率的應(yīng)用范圍較廣。這主要是因?yàn)槟壳昂芏嘤秒娫O(shè)備的工作原理都是電磁感應(yīng)，而這些用電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中都需要建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，而無功功率是為建立交變磁場提供其所需的電功率。無功功率在變電設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位，電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)都需要無功功率的支持，否則電動機(jī)會因?yàn)槿鄙贌o功功率而無法建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁場不能有效運(yùn)行，電動機(jī)也不會正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 無功補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)策略

3.1 加強(qiáng)規(guī)劃管理工作

管理者應(yīng)該加強(qiáng)無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案的規(guī)劃管理工作，并且協(xié)調(diào)各個(gè)部門，加強(qiáng)部門間的合作，從而充分發(fā)揮各部門在提高無功補(bǔ)償效率方面的積極作用。管理者還應(yīng)該充分了解電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，以選擇科學(xué)、合理的無功補(bǔ)償技術(shù)，還應(yīng)該通過對各個(gè)硬件設(shè)施元件質(zhì)量加強(qiáng)管理，避免因硬件的質(zhì)量問題而給整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來威脅，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本，保證用戶的用電需求。

3.2 保證設(shè)備與電力系統(tǒng)的匹配

在電力系統(tǒng)中增加新裝備時(shí)應(yīng)該充分考慮其匹配程度，并且還應(yīng)該組織專業(yè)人員對設(shè)備進(jìn)行檢測，以保證其性能的穩(wěn)定。同時(shí)，還應(yīng)該保證電力設(shè)備操作方式的科學(xué)性，否則將無法保證電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。這就需要組織專人對新裝備的實(shí)際使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以提高無功補(bǔ)償?shù)男省?/p>

3.3 提高人才的綜合素質(zhì)

無功補(bǔ)償所涉及到的專業(yè)知識范圍較廣，種類較多，具體包括機(jī)械工程、工程繪圖、電氣自動化以及電力工程等等。這就需要培養(yǎng)和引進(jìn)各方面的專業(yè)知識能力較強(qiáng)的人才，以提高無功補(bǔ)償水平。同時(shí)，還應(yīng)該加強(qiáng)各部門之間的相互配合。無功補(bǔ)償操作的各個(gè)環(huán)節(jié)涉及到的部門較多，因此，加強(qiáng)部門間的配合協(xié)作具有十分顯著的作用。

4 結(jié)束語

綜上所述，無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)的維護(hù)和保障中具有十分重要的作用。這就需要加強(qiáng)對無功補(bǔ)償技術(shù)的研究，并且嚴(yán)格保障電力系統(tǒng)的硬件性能，同時(shí)提升各方面的專業(yè)知識技能，以更好地發(fā)揮無功補(bǔ)償對電力系統(tǒng)的保障作用，保證人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣a(chǎn)的電力供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

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