探討配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)及其應(yīng)用

侯小鵬

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電能的供應(yīng)和配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)受到了越來越多的重視，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，配電網(wǎng)的鏈接輸電系統(tǒng)是一個(gè)樞紐。在人們對(duì)電能電量的需求越來越多并要求電能供應(yīng)越來越穩(wěn)定的情況下，對(duì)配電網(wǎng)的應(yīng)用要求也就逐漸的提高。對(duì)于無功補(bǔ)償在配電網(wǎng)中的應(yīng)用來說，能夠有效地提高供電質(zhì)量的技術(shù)。本文針對(duì)配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和相關(guān)的應(yīng)用展開研究，對(duì)配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)的原理和典型的應(yīng)用模式等方面的問題進(jìn)

行分析，希望能夠?qū)σ院蟮墓ぷ魈峁椭ｊP(guān)鍵詞：配電網(wǎng)絡(luò);無功補(bǔ)償技術(shù);現(xiàn)狀與應(yīng)用分析

引言：

隨著工業(yè)的發(fā)展和信息技術(shù)的進(jìn)步，電能已經(jīng)成為人們生產(chǎn)和生活中不可或缺的一項(xiàng)能源，在電能供應(yīng)的規(guī)模和性能都得到了很大的發(fā)展。在我國的配電體系中，其主要的作用就是溝通發(fā)電廠和電力用戶的核心環(huán)節(jié)，也在很大程度上決定了供電的效率和質(zhì)量。隨著電力系統(tǒng)的不斷完善和整體化，配電網(wǎng)中的電力損耗和安全穩(wěn)定及自動(dòng)化運(yùn)行變得越來越重要，在配電網(wǎng)的管理技術(shù)中需要迫切的解決這一難題。

一、配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)原理

無功補(bǔ)償技術(shù)是針對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生的管理技術(shù)，主要是對(duì)電力損耗和電力波動(dòng)的現(xiàn)象展開管理工作的，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在配電網(wǎng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在無功補(bǔ)償技術(shù)的原理上主要是將電磁感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用到其中并進(jìn)行多種形式的能量轉(zhuǎn)化，這樣就能產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。在核定的時(shí)間內(nèi)對(duì)能量的功率進(jìn)出之間達(dá)到平衡，這就是所說的無功功率，在有功功率為一定值的前提條件基礎(chǔ)上，供電系統(tǒng)的功率越小，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的無功功率的要求就越高，在電網(wǎng)系統(tǒng)中，如果消耗了過多的無功功率，配額很臟中的整體電容量就會(huì)有所增加，如果這個(gè)時(shí)候在用戶端缺少功率的補(bǔ)償就會(huì)在電路上消耗更大的電力資源，這樣也會(huì)使整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率有所減小，所以這時(shí)無功功率的補(bǔ)償技術(shù)就具有重要的作用，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和供電的質(zhì)量提供幫助。

二、無功補(bǔ)償?shù)墓I(yè)作用

在配電系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中，想要真正的進(jìn)行有效的無功補(bǔ)償就要在技術(shù)操作上遵循一定的原則，其中具體的技術(shù)操作包括以下幾點(diǎn)：

（一）提供功率因素。

功率的價(jià)值主要表現(xiàn)在功率處于一定值時(shí)，無功功率得到一定的補(bǔ)償后，功率因素角度就會(huì)相應(yīng)的減少，這樣就使功率因素的余弦值會(huì)相應(yīng)的增大。這樣在無功補(bǔ)償技術(shù)的作用下，就有效的彌補(bǔ)了功率因素的不足，使其能夠更好的為供電系統(tǒng)服務(wù)。

（二）降低電網(wǎng)的線損和變壓器的功率損耗

在常規(guī)的電路系統(tǒng)中，功率的損耗和功率的因素外運(yùn)行的過程中以一種負(fù)相關(guān)的關(guān)系出現(xiàn)。所以在這樣的功率關(guān)系中，功率因素變大時(shí)就會(huì)將功率所產(chǎn)生的損耗大大的減小，同時(shí)應(yīng)用到無功補(bǔ)償技術(shù)并且能夠?qū)o功電流明顯的減小，這樣就充分的保障了電路系統(tǒng)的供電能力和穩(wěn)定性。

（三）電壓穩(wěn)定性的提高

在供電系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)㈦妷旱恼w穩(wěn)定性有效的提高，電路線路的壓損和無功功率成正比的情況下，由此所產(chǎn)生的壓損量也會(huì)隨之明顯的減小，是客觀因素上的主要表現(xiàn)，總的來說，提高了電壓的穩(wěn)定性。

（四）提高設(shè)備的負(fù)載能力

在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提高功率因素，設(shè)備的功率也會(huì)隨之增強(qiáng)，這樣對(duì)于設(shè)備的承載能力來說，也得到了有效的提高。

三、常見的無功功率補(bǔ)償形式

（一）變電站的集中補(bǔ)償

對(duì)于目前的無功補(bǔ)償技術(shù)來說，變電站的集中補(bǔ)償是一種比較常見的補(bǔ)償形式，在變電站的集中補(bǔ)償中能夠量配電網(wǎng)的無功功率進(jìn)行整體上的合理分配，這是一種比較重要的補(bǔ)償形式。同時(shí)，變電站的集中補(bǔ)償要在并聯(lián)的電容器為基礎(chǔ)的裝置中來進(jìn)行，這樣能夠有效的提高配電網(wǎng)中的功率因素，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)前端的穩(wěn)定性有效的提高，并且能夠?qū)υ谇岸诉M(jìn)行充分的集中補(bǔ)償，對(duì)于電力操作來說能夠更加有效的進(jìn)行，但是對(duì)于整體配電網(wǎng)絡(luò)的損耗改善和減少來說并不客觀，整體上的效果也不夠明顯。

（二）隨器補(bǔ)償

將低壓電容器通過低壓熔斷器鏈接在配電網(wǎng)中的變壓器的二次側(cè)上就是隨器補(bǔ)償，其能夠通過隨器補(bǔ)償對(duì)配電變壓器的空載狀態(tài)下進(jìn)行的無功損耗為主要特征。在配電變壓器處于弱荷載的狀態(tài)下，其主要的無功負(fù)荷是勵(lì)磁無功，能夠通過不斷的補(bǔ)償方式較高這一問題有效的解決，并且在解決無功負(fù)荷的同時(shí)還能夠?qū)⒆儔浩髡w上的利用率有所提升，但是，對(duì)于隨器補(bǔ)償來說也具有一定的弊端，就是其在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，需要很多變壓器的輔助，這樣就會(huì)需要對(duì)變壓器進(jìn)行更多的管理和維護(hù)，這對(duì)于整體無功補(bǔ)償工作投入的資金成本來說，就明顯的變大了。

（三）線路補(bǔ)償

對(duì)于配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償工作來說，進(jìn)行有效的線路補(bǔ)償也是一個(gè)有效的途徑，針對(duì) 35kv和 10kv的長距離配電網(wǎng)絡(luò)來說，其在長距離小路上的電能消耗就比較大，主要是由于線路本身的電阻造成的，這樣就很容易會(huì)導(dǎo)致在配電網(wǎng)的末端其電壓就會(huì)明顯的變低，因?yàn)榇罅康碾娔芏枷脑谳斔偷倪^程中，這樣就會(huì)使得線路末端的電力損耗加倍的產(chǎn)生，所以在配電網(wǎng)絡(luò)線路的沿途布局中無功補(bǔ)償裝置的設(shè)置用途就是要在電力的不必要損耗上有所減少，并且有效的提高配電網(wǎng)絡(luò)末端的電壓，從而保證電壓的低消耗和電壓的穩(wěn)定性。對(duì)于線路的無功補(bǔ)償來說，在配電網(wǎng)中具有重要的作用，其能夠?qū)㈦娔茉诰€路中的消耗有效的減少，從而提高整體的供電能力和效率。

（四）隨機(jī)補(bǔ)償形式

隨機(jī)補(bǔ)償主要是由低電壓電容器和電動(dòng)機(jī)的并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)的，其主要是通過控制、保護(hù)裝置和電動(dòng)機(jī)之間的投切而產(chǎn)生的一種無功補(bǔ)償方式。這種隨機(jī)補(bǔ)償形式主要是針對(duì)于電力波動(dòng)幅度較大的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，在這樣的配電網(wǎng)絡(luò)中針對(duì)部件進(jìn)行集中補(bǔ)償，其中主要的補(bǔ)償對(duì)象就是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)中的勵(lì)磁無功是主要的無功補(bǔ)償成分，通過隨機(jī)補(bǔ)償?shù)姆绞侥軌驅(qū)⑴潆娋W(wǎng)中的無功峰值進(jìn)行有效的補(bǔ)救，這樣就能夠起到有效的減少有功損耗的比例。同時(shí)，隨機(jī)補(bǔ)償這種方式不需要展開大型的補(bǔ)償裝置的設(shè)置就能夠有效的實(shí)現(xiàn)，這就充分的表現(xiàn)出隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢(shì)，就是其在前期投入的成本上比較少，同時(shí)其在后期的維護(hù)和安裝等后續(xù)工作中也更加的便利?？傮w來說，隨即補(bǔ)償在補(bǔ)償形式和設(shè)備的建設(shè)等方面都具有一定的優(yōu)勢(shì)，在安裝和維護(hù)工作上都消耗較少的人力和物力，在無功補(bǔ)償中的工作效率也比較高，可以說是一種比較值得選擇的隨機(jī)補(bǔ)償方式。

（五）跟蹤補(bǔ)償形式

在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多用戶遭受無功缺損現(xiàn)象的嚴(yán)重困擾，比較常見的應(yīng)對(duì)方法就是在用戶的配電變壓器的低壓端安裝低壓的電容器，這種跟蹤的補(bǔ)償方式主要是在 100KVA以上的設(shè)備中應(yīng)用。這種無功補(bǔ)償方式也是對(duì)隨機(jī)補(bǔ)償和隨器補(bǔ)償?shù)挠行晟啤Ｆ渲饕膬?yōu)點(diǎn)就是能夠在用戶多變的用電模式中應(yīng)用，對(duì)于無功補(bǔ)償?shù)男Ч容^好，但是這種方法對(duì)控制裝置的要求比較高，所以在安裝和維護(hù)的成本上就會(huì)較高。

結(jié)論：

隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷的完善，在這樣的發(fā)展形勢(shì)下，電力的輸送過程中的損耗就受到了廣泛的關(guān)注，如何有效的避免電力資源無功效率損耗，已經(jīng)成為急需解決的問題，本文從無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵電子元件中入手，分析了幾種比較典型的無功補(bǔ)償形式，希望能對(duì)以后的配電網(wǎng)建設(shè)提供幫助，提供更加高效的無功補(bǔ)償技術(shù)的支持。

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