簡(jiǎn)述無功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)低壓配網(wǎng)功率因素的影響

趙慶迪

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，社會(huì)對(duì)電力的需求逐漸增大，年度用電總量不斷增長(zhǎng)，電力企業(yè)也在不斷的進(jìn)行改革，而作為電力企業(yè)的主要產(chǎn)業(yè)低壓配電網(wǎng)絡(luò)也在不斷的創(chuàng)新進(jìn)步。傳統(tǒng)的低壓配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在承載負(fù)荷種類繁多、供電量大、供電線路短、線路中存在分支多等缺陷，這些缺陷會(huì)造成低壓配電網(wǎng)絡(luò)功率因素偏低，不利于低壓配電系統(tǒng)供電以及降低用戶的用電質(zhì)量，除此之外還會(huì)造成供電過程中電力資源的浪費(fèi)。文中主要針對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)低壓配電網(wǎng)絡(luò)功率因素的影響進(jìn)行詳細(xì)的分析，并提出改進(jìn)的具體方法。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù)、低壓配電網(wǎng)絡(luò)、功率因素

0引言：低壓配電無功補(bǔ)償技術(shù)的主要作用是補(bǔ)償偏低的低壓配網(wǎng)功率因素，這樣不僅可以提升配電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性還可以提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)收益。無功補(bǔ)償可以實(shí)現(xiàn)便捷的電壓高低調(diào)整，其主要采取就地補(bǔ)償、分級(jí)補(bǔ)償?shù)姆绞健o功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用可以有效減少線路中的無功損耗，極大的提高了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。變電站中如果裝配無功補(bǔ)償裝置，可以實(shí)現(xiàn)便捷的電壓調(diào)節(jié)維持電壓的穩(wěn)定。變電站應(yīng)用無功設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需要合理選擇，而無功補(bǔ)償?shù)娜萘縿t需要根據(jù)用電高峰時(shí)的電負(fù)荷及功率因素來確定。

無功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟硎钦{(diào)整流經(jīng)電容、電抗等電器的電流相位來補(bǔ)償?shù)蛪号渚W(wǎng)的功率因素，從而提高低壓配網(wǎng)的功率因素。

1.無功補(bǔ)償?shù)暮侠砘鋫?/p>

隨著供電量的增大，低壓配網(wǎng)系統(tǒng)中增加了很多容性、抗性用電裝置，這樣會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)功率因素的降低并且加大無功損耗。在實(shí)際供電過程中要想降低無功損耗，就要在低壓配網(wǎng)中裝置無功補(bǔ)償設(shè)備，利用補(bǔ)償設(shè)備來改善功率因素降低電能損耗。無功補(bǔ)償設(shè)備的裝置原則為：“就地補(bǔ)償、分級(jí)補(bǔ)償、電壓便捷調(diào)整”。

在實(shí)際操作過程中要綜合考慮局部功率因數(shù)和全局的功率因數(shù)，一定要避免由于局部功率因數(shù)調(diào)整不當(dāng)造成總體功率因數(shù)降低的現(xiàn)象發(fā)生。一般會(huì)采取分散功率因數(shù)與集中功率因數(shù)相互配合的方式調(diào)整功率因數(shù)。分撒無功補(bǔ)償是指在具體的供電區(qū)域或配電變壓器上配備無功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)整功率因數(shù)。集中無功補(bǔ)償是指在變壓器主變上安裝無功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)整整個(gè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，但是對(duì)系統(tǒng)中功率損耗大小不產(chǎn)生作用。

2.無功補(bǔ)償?shù)木唧w操作方法

無功補(bǔ)償可以有效提高低壓配網(wǎng)功率因素進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低配網(wǎng)電能損耗的目的。低壓配網(wǎng)中安裝無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)要進(jìn)行容量選擇，主要采用多負(fù)荷補(bǔ)償容量選擇法和單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量選擇法兩種方法來選擇合適的補(bǔ)償容量。

多負(fù)荷補(bǔ)償容量選擇法的計(jì)算原理是：根據(jù)補(bǔ)償前后功率因素的變化值計(jì)算無功功率補(bǔ)償量。此種方法操作簡(jiǎn)單而且補(bǔ)償效果較好，但是不適用于負(fù)載變化很大的配網(wǎng)系統(tǒng)。在實(shí)際操作中應(yīng)用自動(dòng)投切無功補(bǔ)償裝置，可以根據(jù)配網(wǎng)負(fù)載的變化來自動(dòng)調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償量。

單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量選擇法分別為實(shí)際測(cè)試法和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法。在實(shí)際操作中依據(jù)電機(jī)級(jí)數(shù)補(bǔ)償容量系數(shù)表（表一）中數(shù)據(jù)來選擇合適的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，這種方法補(bǔ)償后可以將功率因數(shù)提升至0.96左右。

實(shí)際測(cè)試法主要是根據(jù)實(shí)現(xiàn)測(cè)試來查找最適合的補(bǔ)償容量，這種方法對(duì)操作的技術(shù)人員有很高的專業(yè)要求并且所需時(shí)間和人力、物力均比較多，但是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法選擇的補(bǔ)償容量可以得到很高的功率因數(shù)。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法主要是根據(jù)電機(jī)的容量和級(jí)數(shù)在經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表上查找合適的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，用此種方法補(bǔ)償可將功率因素大約提升至0.96.

低壓配網(wǎng)無功補(bǔ)償使用的方法有三種：跟蹤方法、隨機(jī)方法、隨器方法。跟蹤方法是指通過對(duì)局部電網(wǎng)的功率因數(shù)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切電容量，這種方法適應(yīng)性較強(qiáng)。隨機(jī)方法是指通過在異步電機(jī)上并聯(lián)電容來實(shí)現(xiàn)就地提升異步電機(jī)功率因素。隨器補(bǔ)償是指利用低壓保險(xiǎn)設(shè)備給變壓器并聯(lián)電容器，從而對(duì)變壓器的無功功率給予補(bǔ)償。隨器補(bǔ)償可以有效降低變壓器的無功電流提高低壓配網(wǎng)的功率因數(shù)。

3.低壓配網(wǎng)功率因數(shù)的影響因素

低壓配網(wǎng)系統(tǒng)用電設(shè)備產(chǎn)生的無功電流占總電流的比例一般用功率因數(shù)來表達(dá)，由此可以發(fā)現(xiàn)提高功率因數(shù)的方法是，在總電流一定的情況下降低無功電流。降低無功電流是通過在低壓配網(wǎng)中采用無功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)整功率因數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

3.1供電頻率。低壓配網(wǎng)的供電頻率波動(dòng)會(huì)對(duì)功率因數(shù)產(chǎn)生影響，因?yàn)楣╇婎l率波動(dòng)時(shí)會(huì)影響變壓器等電力設(shè)備的磁化因數(shù)進(jìn)而產(chǎn)生額外的無功電流。

3.2供電電壓。配網(wǎng)中電壓的高低對(duì)功率因數(shù)的影響很大，當(dāng)配網(wǎng)中電壓升高時(shí)，會(huì)發(fā)生磁性用電設(shè)備以及變壓器的飽和，這會(huì)導(dǎo)致無功功率的提高；當(dāng)配網(wǎng)中電壓降低時(shí)，系統(tǒng)中無功功率降低但是對(duì)用電設(shè)備的使用會(huì)造成影響。

3.3供電設(shè)備。異步電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙對(duì)無功電流的大小起到?jīng)Q定性作用，一般分為空載狀態(tài)的無功電流與負(fù)載狀態(tài)的無功電流兩部分。配網(wǎng)系統(tǒng)中的無功功率主要是空載無功功率，因此避免空載運(yùn)行可以有效提高變壓器的功率因數(shù)。

4.無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

無功補(bǔ)償通過調(diào)節(jié)低壓配網(wǎng)中的功率因數(shù)來降低電網(wǎng)中的無功損耗，從而減少電力企業(yè)的電能損耗提高了經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)以往數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)功率因數(shù)為0.75時(shí)，無功損耗的消耗率達(dá)到有功損耗消化率的75%，當(dāng)通過無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)功率因數(shù)達(dá)到0.95時(shí)，無功損耗僅為以前的50%左右，通過這組數(shù)據(jù)可以看出無功補(bǔ)償可以有效調(diào)節(jié)功率因數(shù)，降低電力企業(yè)電能損耗。

5.結(jié)束語

電壓配網(wǎng)功率因數(shù)的高低對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行效率有著決定性作用，功率因數(shù)如果偏低會(huì)造成電網(wǎng)系統(tǒng)無功損耗過大，電能的過度損耗則直接給電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益帶來極大損失。低壓配網(wǎng)中采用無功補(bǔ)償設(shè)備可以有效提高配網(wǎng)中的功率因數(shù)，降低無功損耗，降低企業(yè)的電能消耗，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。除此之外降低的電能損耗還可以成為電力儲(chǔ)能，為供電企業(yè)的發(fā)展提供有力條件。綜上所述，電力企業(yè)應(yīng)大力推廣無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，有效的提高功率因數(shù)，降低電能損耗，不斷提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻(xiàn)：

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