導(dǎo)語：如何才能寫好一篇無功功率補(bǔ)償，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償；配電系統(tǒng)；電容器

由于現(xiàn)代企業(yè)采用大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變壓器等感性負(fù)荷，特別是近年來大功率可控硅的應(yīng)用，供電系統(tǒng)除供給有功功率外，還需供給大量無功功率，使發(fā)電和輸配電設(shè)備的能力不能充分利用，無功功率對(duì)供電系統(tǒng)及工廠內(nèi)部配電系統(tǒng)都有極不良影響，從節(jié)約電能和提高電能質(zhì)量出發(fā)，都必須考慮改善功率因數(shù)措施。為此，必須提高用戶的功功率因數(shù)，減少對(duì)電源系統(tǒng)的無功需求量

1無功補(bǔ)償的總原則

無功補(bǔ)償?shù)目傇瓌t：全面規(guī)劃，合理布局，分散補(bǔ)償，就地平衡，降低損耗提高質(zhì)量，滿足需求，可靠保證。無功補(bǔ)償方式制定時(shí)，應(yīng)全面分析本系統(tǒng)的無功電力需求量，以確定最優(yōu)的補(bǔ)償量與最優(yōu)的補(bǔ)償方式。

我國在《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則)中規(guī)定質(zhì)功補(bǔ)償與電壓調(diào)節(jié)應(yīng)按以下原則進(jìn)行：

1.1總體平衡與局部平衡相結(jié)合，即要滿足全網(wǎng)的總無功平衡，又要滿足分支線的無功平衡。

1.2電力補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合，供電部門在電源點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償與用戶自身用電設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償，兩者實(shí)現(xiàn)理想配合。

1.3分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相配合，以分散補(bǔ)償為主。

1.4降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。

2無功補(bǔ)償裝置

無功補(bǔ)償裝置主要有同步調(diào)相機(jī)，并聯(lián)電容器，靜止補(bǔ)償器等。

2.1同步調(diào)相機(jī)

同步調(diào)相機(jī)也叫同步補(bǔ)償機(jī)，它實(shí)際上是接在電網(wǎng)上不帶機(jī)械負(fù)載的同步電動(dòng)機(jī)，專門用來調(diào)節(jié)電網(wǎng)功率因數(shù)或用在長距離輸電線路中提高電壓的穩(wěn)定性，假若忽略同步補(bǔ)償機(jī)的損耗，按電動(dòng)機(jī)慣例寫出其電勢方程如下，

可見，I超前U90°，純粹是直軸電流，即I=Id，并且電樞反應(yīng)磁勢起去磁作用。此時(shí)，補(bǔ)償機(jī)從電網(wǎng)吸取超前的無功功率(也可以說成是向電網(wǎng)輸出滯后的無功功率)，相當(dāng)于是接在電網(wǎng)上的電容。在過勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它向系統(tǒng)供給感性無功功率而起無功電源的作用，同步補(bǔ)償機(jī)容量可以很大，并且無功功率易于平滑調(diào)節(jié)。在需要提高電網(wǎng)功率因數(shù)時(shí)，調(diào)節(jié)同步補(bǔ)償機(jī)使其在過勵(lì)狀態(tài)下運(yùn)行，由電網(wǎng)吸取電容性無功功率 (或說成是向電網(wǎng)發(fā)出電感性無功功率)。當(dāng)電網(wǎng)輕載時(shí)，調(diào)節(jié)同步補(bǔ)償機(jī)使其在欠勵(lì)狀態(tài)下運(yùn)行，由電網(wǎng)吸取電感性無功功率，這就相當(dāng)于是在線路中接入了感性負(fù)載，從而可以保持受電端電壓不變。由于實(shí)際運(yùn)行的需要和對(duì)穩(wěn)定性的要求，欠勵(lì)磁最大容量只有過勵(lì)磁容量的50％-65％，裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步補(bǔ)償機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑改變輸出(或吸取)無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。有強(qiáng)勵(lì)磁裝置時(shí)，系統(tǒng)故障下能調(diào)整系統(tǒng)電壓，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但由于同步補(bǔ)償機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜，滿負(fù)荷時(shí)有功功率損耗為額定容量的1.5％―5％，容量越小，百分值越大，所以小容量的每KVA容量投資費(fèi)用大，故同步補(bǔ)償機(jī)宜大容量使用，在我國一般用在樞紐變電所。

2.2靜止電容器和靜止補(bǔ)償器

靜止電容器一般都采用并聯(lián)電容器的方法進(jìn)行人工補(bǔ)償，電力電容器具有投資省，有功功率損耗小，運(yùn)行維護(hù)方便，故障范圍小，裝設(shè)容量靈活，即可集中使用，又可分散裝設(shè)來就地供應(yīng)無功功率，以降低網(wǎng)絡(luò)電能損耗等優(yōu)點(diǎn)。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入或切除，可控硅投切型電容器補(bǔ)償裝置就可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償功率的調(diào)節(jié)。

電容器的缺點(diǎn)是當(dāng)通風(fēng)不良或因電網(wǎng)高次諧波造成電容器過負(fù)荷使運(yùn)行溫度過高時(shí)，易出現(xiàn)外殼鼓肚、漏油，甚至爆炸和引起火災(zāi)。因此，規(guī)定電容器組應(yīng)獨(dú)立設(shè)室。為便于管理維護(hù)，多采用集中固定補(bǔ)償，若補(bǔ)償前功率因數(shù)為COS，補(bǔ)償后提高到，則補(bǔ)償所用電力電容器容量應(yīng)為kyar

上式是按平均負(fù)荷計(jì)算的所需補(bǔ)償容量，也有按最大負(fù)荷PmaxΣ進(jìn)行計(jì)算的。如果按 PmaxΣ計(jì)算所需補(bǔ)償?shù)臒o功功率Qc，則當(dāng)P＜ maxΣ,時(shí)，將出現(xiàn)過補(bǔ)償現(xiàn)象。為了取得較好的補(bǔ)償效果，按平均負(fù)荷計(jì)算是合適的，以免所選電容過多。補(bǔ)償電力電容器多接成三角形，因每個(gè)電容器的無功容量為Qcl＝ωC1U2，當(dāng)容量一定時(shí)，電壓高電容可以小。只有當(dāng)電容器額定電壓低于網(wǎng)絡(luò)電壓時(shí)，才考慮接成星形。電容器組還應(yīng)單獨(dú)裝設(shè)控制、保護(hù)和放電設(shè)備。電容器組的放電設(shè)備必須保證在電容器與電網(wǎng)的聯(lián)接斷開時(shí)，放電一分鐘后電容器組兩端的殘壓在65V以下，以保證人身安全，一般1000V以上的電容器組用電壓互感器作為放電設(shè)備。

靜止補(bǔ)償器是近年來的一種動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置，它是將電力電容器與電抗器并聯(lián)起來使用，電容器發(fā)出無功功率，電抗器吸收無功功率，兩者結(jié)合，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，能夠平滑地改變輸出(或吸收)無功功率的靜止補(bǔ)償器，能滿足動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，與同步補(bǔ)償機(jī)比較，運(yùn)行維護(hù)簡單，功率損耗小，能做到分相補(bǔ)償，以適應(yīng)不平衡的負(fù)荷變化，對(duì)于沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性，在我國電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

3無功補(bǔ)償方式

無功補(bǔ)償就補(bǔ)償方式來說分為高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償，高壓補(bǔ)償通常是在變電所高壓側(cè)進(jìn)行，對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)前端的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)后端的負(fù)載及線路起不到補(bǔ)償作用，低壓補(bǔ)償可直接補(bǔ)償配電線路和負(fù)載的無功功率，補(bǔ)償效果較為理想。

3.1高壓補(bǔ)償，高壓補(bǔ)償主要是針對(duì)變電所主變壓器和一些高壓負(fù)荷，可集中補(bǔ)償也可分散補(bǔ)償，補(bǔ)償裝置獨(dú)立設(shè)室，保證通風(fēng)良好，充分發(fā)揮補(bǔ)償裝置的效率。因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的變化，安排、設(shè)計(jì)好變電所的無功補(bǔ)償容量，運(yùn)行中在保證電壓合格和無功補(bǔ)償效果最佳的情況下，盡可能使電容器投切開關(guān)的操作次數(shù)減少。

3.2低壓補(bǔ)償，低壓補(bǔ)償有集中補(bǔ)償，分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償。

集中補(bǔ)償是將電容器裝設(shè)在用戶專用的變電所內(nèi)，對(duì)無功進(jìn)行統(tǒng)一補(bǔ)償，對(duì)負(fù)荷比較集中，距離變電所近，無功補(bǔ)償容量較大的場合采用較為合適。優(yōu)點(diǎn)是可以補(bǔ)變電所母線、受電線路的無功損耗，負(fù)荷變化能對(duì)母線電壓起一定的調(diào)節(jié)作用，便于管理、維護(hù)、操作及集中控制。缺點(diǎn)是它只減少裝設(shè)點(diǎn)以上線路和變壓器因輸送無功功率所造成的損耗，而不能減少用戶內(nèi)部通過低壓線路向用電設(shè)備輸送無功功率所造成的損失。

分散補(bǔ)償是將電容器組按低壓配電網(wǎng)的無功負(fù)荷分布分組裝設(shè)在相應(yīng)的母線上，或者直接與低壓干線相連接，形成低壓、電網(wǎng)、內(nèi)部的多組分散補(bǔ)償方式，適合負(fù)荷比較分散的補(bǔ)償場合。分散補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是對(duì)分散的用戶，有利于無功負(fù)荷的就地平衡，減少配電網(wǎng)絡(luò)和配電變壓器中無功電流的損耗和電壓的損失，使線損顯著降低，負(fù)荷不變的條件下增加網(wǎng)絡(luò)的輸出容量。缺點(diǎn)是裝設(shè)的電容器無法分組，則補(bǔ)償容量無法調(diào)整，運(yùn)行中可能出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償，補(bǔ)償設(shè)備的利用率較集中補(bǔ)償方式低，安裝分散，給維護(hù)管理帶來不便。

就地補(bǔ)償是就地補(bǔ)償用電設(shè)備(主要是電動(dòng)機(jī))所消耗的無功功率，將電容器組直接裝在用電設(shè)備旁邊，與用電設(shè)備的供電回路并聯(lián)，以提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而獲得明顯的降損效益。優(yōu)點(diǎn)是無功電流與附近的用電設(shè)備相互交換，不流向網(wǎng)絡(luò)其它點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)中無功電流的無功損耗和電壓損耗小，被補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)最經(jīng)濟(jì)，在配電設(shè)備不變的情況下可增加網(wǎng)絡(luò)的供電容量，導(dǎo)線截面可相應(yīng)減少，適應(yīng)性好。缺點(diǎn)是對(duì)于電網(wǎng)內(nèi)公用負(fù)荷與集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相比，補(bǔ)償相同容量的無功負(fù)荷所需的補(bǔ)償電容器總?cè)萘亢脱a(bǔ)償裝置總數(shù)量增加，投資增大，補(bǔ)償裝置利用率較低。

4無功補(bǔ)償容量的配置

變電所安裝電容器，其主要作用是補(bǔ)償變壓器的無功損耗及配電線路前段的無功負(fù)荷及無功損耗，同時(shí)可以進(jìn)行調(diào)壓。變電所電容器的補(bǔ)償容量按主變壓器額定容量的10％-15％來配置，根據(jù)變電所的負(fù)荷性質(zhì)和調(diào)壓要求，確定合理的無功補(bǔ)償容量。

配電線路是電力網(wǎng)的重要組成部分，配電線路上電容器容量的確定，應(yīng)按

最大限度地降低無功損耗的原則來考慮，要根據(jù)無功負(fù)荷情況采取分散補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行補(bǔ)償。

參考文獻(xiàn)

[1]《工廠供電設(shè)計(jì)》李宗綱，劉玉林，施慕云，韓春生等著，吉林科學(xué)技術(shù)出版社.

篇2

關(guān)鍵詞：無功功率補(bǔ)償裝置, 功率因數(shù), 補(bǔ)償方式

中圖分類號(hào)：TM933文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

我公司現(xiàn)有35KV變電站1座，總裝機(jī)容量63MVA，下設(shè)6KV低壓配電室7座，其中400V 低壓配電室23處?，F(xiàn)變電站內(nèi)基波無功補(bǔ)償容量為10Mvar，在正常運(yùn)行過程中無功補(bǔ)償?shù)耐肚幸罁?jù)僅依靠功率因數(shù)進(jìn)行投切，對(duì)無功的浪費(fèi)較大。為扭轉(zhuǎn)由于無功的大量浪費(fèi)，造成有功功率的大量損失，在2003年經(jīng)過與北京電力科學(xué)院電力電子公司的協(xié)商，在滿足補(bǔ)償我公司煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的感性無功的前提下新上一套容量為60Mvar的無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，通過近兩年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，補(bǔ)償效果良好，功率因數(shù)指標(biāo)能夠控制在0.85～0.92之間。在此有必要就無功補(bǔ)償裝置的選擇方面做一下簡單的介紹（以低壓無功補(bǔ)償裝置為例）。

眾所周知合理的選擇無功補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗使電網(wǎng)質(zhì)量提高，反之如選擇和使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，諧波增大和有功功率的大量損耗等諸多因素，危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

一、低壓無功功率補(bǔ)償裝置，一般采用自動(dòng)補(bǔ)償方式。按投切方式可進(jìn)行如下分類：

1、延時(shí)投切方式

這種投切依靠于傳統(tǒng)的接觸器動(dòng)作，當(dāng)然用于投切電容的接觸器是專用。它具有抑制電容的涌流作用。延時(shí)投切的目的在于防止電容不停的投切，導(dǎo)致供電系統(tǒng)振蕩，這一危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)。這種補(bǔ)償方式是通過補(bǔ)償裝置的控制器，檢測供電系統(tǒng)的物理量，來決定電容器投切的這個(gè)物理量，這種物理量可以是功率因數(shù)或無功電流或無功功率，是我們常用的一種補(bǔ)償方式。

2、瞬時(shí)投切方式

瞬時(shí)投切方式是電力電容器件與數(shù)字技術(shù)綜合的技術(shù)結(jié)晶。即我們所說的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，實(shí)際就是在半個(gè)周波至1個(gè)周波內(nèi)完成采樣計(jì)算，在下個(gè)周期到來前，控制器已經(jīng)發(fā)出控制信號(hào)了，通過脈沖信號(hào)通知投切執(zhí)行元件，即晶閘管導(dǎo)通。投切電容器組大約20－30毫秒內(nèi)完成一個(gè)全部動(dòng)作，作為一種新的補(bǔ)償裝置有著廣泛的應(yīng)用前景。

其動(dòng)作原理是當(dāng)控制器采集到需要補(bǔ)償?shù)男盘?hào)發(fā)出一個(gè)指令（投入一組或多組電容器的指令）此時(shí)由觸發(fā)脈沖去觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，相應(yīng)的電容器組也就并入線路運(yùn)行。晶閘管的導(dǎo)通條件必須滿足其所在相的電容器端電壓為零，以避免涌流造成元件的損壞，也就是說電力電子器件控制的無功投切是無涌流投切；當(dāng)控制指令撤消時(shí)，觸發(fā)脈沖隨即消失，晶閘管零電流自然關(guān)閉，關(guān)斷后的電容器電壓為線路電壓交流峰值，必須由放電電阻盡快放電，以備電容用以投入。用于控制電容器投切的元器件可以用單相晶閘管、并聯(lián)的雙向晶閘管，也可選適合容性負(fù)荷的固態(tài)接觸器。元件的耐壓及額定電流要選擇合理。這種補(bǔ)償方式其最主要的制約因素是用于投切控制的元器件的散熱方式及冷卻方式。我公司現(xiàn)上無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的冷卻方式選用水冷內(nèi)循環(huán)，各晶閘管的運(yùn)行溫度能夠控制在40～50℃之間。

在低壓無功功率補(bǔ)償裝置的應(yīng)用方面，選擇延時(shí)速是瞬時(shí)的補(bǔ)償方式。要依電網(wǎng)的狀況所定。首先要對(duì)所補(bǔ)償?shù)姆绞叫再|(zhì)有所了解，對(duì)負(fù)荷較大且變化較快的工況。如電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)的方式應(yīng)采用瞬時(shí)的補(bǔ)償方式；對(duì)于相對(duì)穩(wěn)定的負(fù)荷可采用延時(shí)補(bǔ)償方式，也可使用瞬時(shí)的補(bǔ)償方式。一般電焊工作時(shí)間均在幾秒鐘以上。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)也在幾秒鐘以上。而瞬時(shí)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時(shí)間在幾十毫秒。按40ms考慮則從40ms到5秒鐘之內(nèi)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)態(tài)過程，瞬時(shí)補(bǔ)償能完成這一過程。

二、無功功率補(bǔ)償控制器

無功功率補(bǔ)償控制器按照采樣方式可分為三類，即功率因數(shù)型、無功功率型、無功電流型。選擇哪一種物理控制方式實(shí)際上就是對(duì)無功功率控制器的選擇。控制器是無功補(bǔ)償裝置的指揮系統(tǒng)，是進(jìn)行采樣運(yùn)算、發(fā)出投切信號(hào)、參數(shù)設(shè)定、測量、元件保護(hù)等功能的一個(gè)核心裝置?，F(xiàn)在對(duì)上述所說的三種補(bǔ)償裝置簡單的進(jìn)行一下介紹：

1、功率因數(shù)型控制器。

功率因數(shù)用cosφ表示，它表示有功功率在線路中所占的比例。當(dāng)cosφ＝1時(shí)，就是說明線路中沒有無功損耗，提高功率因數(shù)并減少無功功率和無為有功功率的損耗是這類控制器的最終目標(biāo)，這種控制方式也是傳統(tǒng)的方式，采樣控制較易實(shí)現(xiàn)。這種采樣方式在運(yùn)行中既要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和無振蕩現(xiàn)象出現(xiàn)，又要兼顧補(bǔ)償效果。對(duì)于這種補(bǔ)償方式很重要的一點(diǎn)就是如何進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，只能在現(xiàn)場視具體情況將參數(shù)整定在一個(gè)較好的狀態(tài)下進(jìn)行工作，既使參數(shù)調(diào)整的較好，也無法彌補(bǔ)這種補(bǔ)償方式自身的缺陷，尤其是在負(fù)荷較重的環(huán)境中，例如：設(shè)定投入門限cosφ=0.95（滯后）此時(shí)工作環(huán)境為重負(fù)荷，既使此時(shí)的無功損耗很大。無功缺額很大，再投電容器組也不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)償。但cosφ只要不小于0.95，控制器就不會(huì)再有補(bǔ)償指令，也就不會(huì)有電容器投入。故不推薦使用這種補(bǔ)償方式。

2、無功功率（無功電流）型控制器。

這種方式可完善的解決功率因數(shù)型的缺陷，一個(gè)良好設(shè)計(jì)的無功型控制器，它是智能化的，有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能兼顧線路的穩(wěn)定性、檢測和無功補(bǔ)償?shù)男Ч?，并能?duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行完善的保護(hù)及檢測。這種補(bǔ)償裝置可實(shí)現(xiàn)如下功能：

四象限操作、自動(dòng)和手動(dòng)切換、自識(shí)別各路電容器組的功率，可根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)切換時(shí)間，具有諧波過壓報(bào)警及保護(hù)，可防止線路發(fā)生諧振，具有過電壓保護(hù)、低電流報(bào)警，可檢測所補(bǔ)償系統(tǒng)的電壓、電流畸變率，顯示電容器功率、顯示cosφ、U、I、S、P、Q及頻率。

由以上功能可以看出其控制功能非常強(qiáng)大。由于是無功型控制器，也就能夠?qū)⒀a(bǔ)償裝置的效果發(fā)揮到極至。此時(shí)既使在重負(fù)荷的情況，負(fù)荷發(fā)出的無功功率已經(jīng)相當(dāng)大，那怕cosφ已達(dá)到0.99（滯后）也可根據(jù)要求再投入一組，使補(bǔ)償效果達(dá)到最佳。

3、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破?/p>

篇3

關(guān)鍵詞 無功功率；補(bǔ)償裝置；設(shè)計(jì)選用

中圖分類號(hào)TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）86-0132-02

0引言

由于電網(wǎng)中大量非線性負(fù)載的使用，造成了系統(tǒng)電壓升降、電能損失、功率因數(shù)降低、諧波干擾等問題，嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。國家“十二五”規(guī)劃明確指出，將“依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)”，而電能質(zhì)量和功率因數(shù)是智能電網(wǎng)的重要因素。世界各國對(duì)電力用戶的用電功率因數(shù)都有要求，并按功率因數(shù)的高低給予獎(jiǎng)懲。因此，合理選用無功功率補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)有著重要的意義。

1 補(bǔ)償原理

造成功率因數(shù)低的主要原因是電網(wǎng)中的感性負(fù)荷，其無功電流相位滯后電壓90度，由于容性負(fù)荷的無功電流相位超前電壓90度，與感性無功電流的相位差180度，因此可用容性無功電流抵消感性無功電流，縮小功率因數(shù)角。一般情況下，可用電容器來補(bǔ)償負(fù)荷產(chǎn)生的無功電流。電容器價(jià)格便宜，易于安裝，到目前為止仍是我國主要的無功補(bǔ)償器件。

2 無功功率補(bǔ)償方式的選擇

根據(jù)投切容量的變化可分為穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償主要是安裝固定容量補(bǔ)償負(fù)載變化相對(duì)穩(wěn)定的補(bǔ)償方式，多采用并聯(lián)電容器進(jìn)行。將電容器組與負(fù)載并接，同時(shí)投切。優(yōu)點(diǎn)：投資和線路損耗減少、安裝容易、維護(hù)簡單、故障率低等。

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償則根據(jù)負(fù)載的變化隨時(shí)切換補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置用于急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)荷，如煉鋼爐等，主要由補(bǔ)償器件電抗器和電容器、控制器、投切開關(guān)等組成，控制器采集電網(wǎng)的電壓、電流量等參數(shù)，進(jìn)行運(yùn)算，再根據(jù)參數(shù)設(shè)定值發(fā)出投切指令。投切開關(guān)器件主要有一代普通交流接觸器、二代電力電子元件（如晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管）、三代復(fù)合開關(guān)（將可控硅與接觸器并接）。電力電子元件控制，應(yīng)用較廣泛 。復(fù)合開關(guān)具有可控硅過零投切的優(yōu)點(diǎn)，又具有接觸器無功耗的優(yōu)點(diǎn)，是較先進(jìn)的控制方式[1-2]。投切開關(guān)參數(shù)選擇應(yīng)遵守《低壓并聯(lián)電容器裝置使用技術(shù)條件》（DL/T 842-2003）標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，否則很易損壞。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 對(duì)于半導(dǎo)體開關(guān)電器和復(fù)合開關(guān)電器，額定電流（有效值）應(yīng)不小于2.5倍單組電容器額定電流選取。機(jī)械開關(guān)電器額定電流額定電流（有效值）應(yīng)不小于2倍單組電容器額定電流選取。

并聯(lián)電容器裝置的設(shè)備選型應(yīng)遵守《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50227-95的要求，根據(jù)電網(wǎng)諧波水平、補(bǔ)償容量及擴(kuò)建規(guī)劃等因素進(jìn)行確定。

施耐德公司針對(duì)低壓配電系統(tǒng)中的諧波污染程度的不同，提供了不同的無功補(bǔ)償方案，根據(jù)如下公式選擇：a= Gh /Sn 。a-諧波污染率，Sn-變壓器視在功率，Gh-產(chǎn)生諧波設(shè)備的視在功率（整流/變頻、中/高頻、電弧爐、電焊機(jī)等）[3]。

4結(jié)論

無功補(bǔ)償是電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。本文重點(diǎn)對(duì)電容補(bǔ)償?shù)娜萘坑?jì)算、容量修正、補(bǔ)償方式選擇進(jìn)行了探討，并通過大量的工程驗(yàn)證了實(shí)效性，僅供同行們?cè)谝院蟮脑O(shè)計(jì)中參考。

參考文獻(xiàn)

[1]田艷兵.礦山井下供電系統(tǒng)無功功率因數(shù)與節(jié)能[J].煤礦機(jī)械，2010，6.

篇4

關(guān)鍵詞：無功功率補(bǔ)償；電容器；電抗器；調(diào)諧型；

中圖分類號(hào)： TM53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引 言

隨著各種電力電子設(shè)備等非線性負(fù)荷的大量使用，同時(shí)用戶節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)和對(duì)電能質(zhì)量問題的日益關(guān)注，無功功率補(bǔ)償裝置作為電能質(zhì)量治理設(shè)備，成為電力系統(tǒng)中越來越重要的電氣設(shè)備。作為低壓配電系統(tǒng)中設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的無功功率補(bǔ)償電容柜，正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)選型和安裝，對(duì)提高設(shè)備使用壽命，以及節(jié)約電能具有重要意義的。

在系統(tǒng)中安裝無功補(bǔ)償裝置的必要性和作用

工業(yè)生產(chǎn)廣泛使用的交流異步電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電磁爐等設(shè)備都是感性負(fù)載，這些感性負(fù)載在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的過程中，使加在其上的電壓超前電流一個(gè)角度，這個(gè)角度的余弦COS￠叫做功率因數(shù)。當(dāng)功率因數(shù)即無功功率很大時(shí)，會(huì)有以下危害：1）增大線路電流，使線路損耗增大，浪費(fèi)電能；2）因線路電流增大，一旦輸電線路較遠(yuǎn)，線路上的電壓降就大，電壓過低就可能影響設(shè)備正常使用；3）對(duì)變壓器或者發(fā)電機(jī)而言，無功功率大，變壓器或者發(fā)電機(jī)輸出的電流也大，往往是輸出電流已達(dá)額定值，這時(shí)負(fù)荷若再增加就需要多加一臺(tái)變壓器或發(fā)電機(jī)，浪費(fèi)資源；4）月平均功率因數(shù)，工業(yè)用戶低于0.92，普通用戶低于0.9，若低于此項(xiàng)要求，將要被供電管理部門處于不同額度的罰款。

無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗，穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無功功率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功功率在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級(jí)就地和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。

補(bǔ)償容量、類型的選擇

一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)變壓器容量的20%~40%選擇無功補(bǔ)償容量。

補(bǔ)償類型的關(guān)鍵選型依據(jù)是系統(tǒng)的諧波污染程度，由于配電系統(tǒng)中非線性負(fù)載越來越多的被使用，其帶來的諧波污染問題日益嚴(yán)重，而無功補(bǔ)償電容器是配電設(shè)備中受諧波危害最大的設(shè)備之一，諧波不僅會(huì)造成電容器過載，補(bǔ)償乏值降低，縮短使用壽命，還可能造成電網(wǎng)諧波，發(fā)生嚴(yán)重的電氣事故，另外，不正確的補(bǔ)償類型選擇還會(huì)造成諧波放大，進(jìn)一步加劇配電網(wǎng)諧波污染程度。因此，必須根據(jù)諧波污染程度選擇正確的無功補(bǔ)償類型。

首先將配電系統(tǒng)簡化，將系統(tǒng)簡化為變壓器（容量Sn），所有非線性負(fù)載總?cè)萘浚ㄈ萘縂h），將Gh/Sn的比值，即非線性負(fù)載占系統(tǒng)容量的比例作為補(bǔ)償類型的選型依據(jù)：（1）當(dāng)Gh/Sn≤15%時(shí)，表示系統(tǒng)諧波污染程度較輕，推薦補(bǔ)償類型為標(biāo)準(zhǔn)型無功功率補(bǔ)償。一般400V配電系統(tǒng)采用415V的電容器。（2）當(dāng)15%＜Gh/Sn≤25%時(shí)，表示系統(tǒng)諧波污染程度較嚴(yán)重，推薦補(bǔ)償類型為過諧型無功功率補(bǔ)償。過諧型無功功率補(bǔ)償方案采用比電網(wǎng)高一等級(jí)的電容器，如400V配電系統(tǒng)采用450V或480V的電容器。注意，當(dāng)采用過諧型無功功率補(bǔ)償電容器時(shí)，電容器將降容，降容系數(shù)為：K=（Vn/Vr）2，Vn為電網(wǎng)電壓等級(jí)，Vr為電容器標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)。例如：一臺(tái)480V,30kvar的電容器相當(dāng)于一臺(tái)400V,21kvar的電容器，30kvarX(400/480)2=21kvar。（3）當(dāng)Gh/Sn≥25%時(shí)，表示系統(tǒng)諧波污染程度嚴(yán)重，推薦補(bǔ)償類型為調(diào)諧型無功功率補(bǔ)償。調(diào)諧型無功功率補(bǔ)償方案由調(diào)諧電抗器和過諧型電容器組成。由于調(diào)諧補(bǔ)償方案采用了電抗器與電容器串聯(lián)，而電抗器與電容器的電壓方向正好相反，所以電容器的端電壓實(shí)際上被抬升。以阻抗比為12%的調(diào)諧方案為例，電容器實(shí)際端電壓Uc=400/(1-12%)=454V,所以必須采用480V電容器以防止過壓。需要注意的是，調(diào)諧型和過諧型電容的降容計(jì)算有所不同。這里以電抗器阻抗為12%，要求實(shí)際補(bǔ)償容量為300kVar的調(diào)諧補(bǔ)償方案為例，按單步實(shí)際補(bǔ)償30kVarX10路設(shè)計(jì)，步驟1：計(jì)算不考慮串聯(lián)電抗器時(shí)補(bǔ)償30kvar容量所需的480V電容器容量Q1，Q1*(400/480)2=30kvar,Q1=43.5kvar;步驟2：再考慮電抗器，計(jì)算出實(shí)際補(bǔ)償30kvar容量所需的480V電容器容量Qc, Qc= Q1*(1-12%)=38.3kvar。結(jié)果：本系統(tǒng)按單步30 kvar設(shè)計(jì)10路，每步電容器為38.3 kVar/480V,電抗器為30 kVar/阻抗12%。（4）當(dāng)Gh/Sn≥50時(shí)，建議使用有源濾波設(shè)備。

當(dāng)電抗器所工作的電網(wǎng)中，諧波總畸變率在4%以下，可以只考慮限制電容器投切過程中的合閘涌流，電抗器的電抗率可選：K=(0.1~1)%。當(dāng)K≤0.1%時(shí)，可安裝在電容器外殼內(nèi)。當(dāng)0.1%《K≤1%時(shí)，可選用XD型電抗器。這種電抗器是單相結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)，注意一，安裝在B相的電抗器，進(jìn)出線次序與A、C相相反，以免互相影響。注意二，它對(duì)3、5次諧波電流略有放大。

當(dāng)電抗器所工作的電網(wǎng)中，諧波總畸變率在4%以上，應(yīng)先通過諧波檢測儀表查明該電網(wǎng)的主要諧波含量，然后再合理確定K值。如果電網(wǎng)背景諧波為5次及以上時(shí)，這時(shí)應(yīng)配置電抗率為（4.5~7）%。一般用電抗率為6%的電抗器。要注意的是，6%的電抗器，抑制5次諧波效果好，但對(duì)3次諧波有明顯的放大作用。如果電網(wǎng)原來3次諧波含量就接近容忍值，就要注意選擇電抗率K偏離6%少許。比如選K為4.5%的電抗器對(duì)3次諧波放大輕微。

如果，電網(wǎng)背景諧波為3次及以上時(shí)，這時(shí)應(yīng)配置電抗率為12%的電抗器。從材料的價(jià)格上分析，在同樣電壓電流情況下，K值越高，其端電壓也越高，電抗器的電抗和電感也大，即K值越高，價(jià)格也高些。所以，如果3次、5次、7次及以上諧波含量都超標(biāo)需要治理時(shí)，建議用一部分K為7%的電抗器，用一部分K為12%的電抗器。

保護(hù)元件的選擇

當(dāng)采用斷路器作為主保護(hù)時(shí)，熱保護(hù)整定值設(shè)定：

（1）1.36In-適合標(biāo)準(zhǔn)型無功功率補(bǔ)償

（2）1.5In-適合過諧型無功功率補(bǔ)償

（3）1.12~1.31In-適合調(diào)諧型無功功率補(bǔ)償，電抗率越大，系數(shù)越小

（4）短路保護(hù)為10In

當(dāng)采用熔斷器作為主保護(hù)時(shí)，一般選擇1.5In

支路保護(hù)熔斷器的選擇

1.6In-適合標(biāo)準(zhǔn)型和過諧型無功功率補(bǔ)償

1.5In-適合調(diào)諧型無功功率補(bǔ)償

支路保護(hù)中不能采用微型斷路器，因?yàn)槲⑿蛿嗦菲鞯姆謹(jǐn)嗄芰μ?，?dòng)作時(shí)間也沒有熔斷器快。

篇5

關(guān)鍵詞： 鐵路供電系統(tǒng) 功率因數(shù) 無功功率補(bǔ)償

中圖分類號(hào)：U223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1. 引言

許多鐵路用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的"無功"并不是"無用"的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。 在功率三角形中（如圖1-1所示），有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數(shù)cosφ，其計(jì)算公式為：

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2 （1-1）

圖1-1 功率三角形

在鐵路電力網(wǎng)的運(yùn)行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。2. 影響功率因數(shù)的主要因素

首先是大量的電感性設(shè)備，如鐵路機(jī)務(wù)段、車輛段、聯(lián)合車庫等大型車間中異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)，在鐵路大型車間所消耗的全部無功功率中，異步電動(dòng)機(jī)的無功消耗占了60％～70％；而在異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)所消耗的無功又占到電動(dòng)機(jī)總無功消耗的60％～70％。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。

其次，變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時(shí)的1/3。因而，為了改善鐵路供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。

再者，供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響。當(dāng)供電電壓高于額定值的10％時(shí)，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110％時(shí)，一般無功將增加35％左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使鐵路供電系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

對(duì)于鐵路供電系統(tǒng)，輸電線路距離遠(yuǎn)且高速鐵路多為全電纜線路，空載或輕載時(shí)線路電容的充電功率是很大的，通常充電功率隨電壓的平方面急劇增加，巨大的充電功率將增大線路功率和電能損耗以及引起自勵(lì)磁、工頻電壓升高，還將增大線路的功率和電能損耗，同期困難等問題。

3. 無功補(bǔ)償?shù)囊话惴椒?/p>

鐵路供電系統(tǒng)通常采用的無功補(bǔ)償方法有3種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡單介紹這3種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.1 低壓個(gè)別補(bǔ)償:

低壓個(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器。通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連續(xù)運(yùn)行(如大中型異步電動(dòng)機(jī))的無功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無功為主。

低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，因此不會(huì)造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。 3.2 低壓集中補(bǔ)償：

低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。

低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線簡單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一。

3.3 高壓集中補(bǔ)償：

高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在鐵路10kV配電所的高壓母線上的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用；補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加。同時(shí)便于運(yùn)行維護(hù)，補(bǔ)償效益高。

4. 采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高鐵路供電系統(tǒng)自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)是指不需要任何補(bǔ)償設(shè)備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設(shè)備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。

4.1 調(diào)整加工工藝，改善設(shè)備的工作狀況，使電能得到最好的利用

電動(dòng)機(jī)、變壓器等電感性負(fù)載，勵(lì)磁無功功率在滿載和輕載時(shí)變化不大，而輕載時(shí)有功功率較小，所以功率因數(shù)較低。此時(shí)可以采用小容量電動(dòng)機(jī)代替負(fù)荷不足的大容量電動(dòng)機(jī)；或者將電動(dòng)機(jī)的定子繞組由Δ形改接成Y形，減少無功功率。還應(yīng)限制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行。

4.2 提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量

4.3 合理選擇配電變壓器容量，改善配電變壓器的運(yùn)行方式

根據(jù)變壓器的最佳負(fù)荷系數(shù)合理選用變壓器，將變壓器進(jìn)行更換及調(diào)整，在負(fù)荷小的時(shí)候切除部分變壓器，這樣可以減少無功功率的需求量，使自然功率因數(shù)得到提高。配電變壓器易選擇d，yn11接線方式，以消除三次諧波影響，提高電壓質(zhì)量和功率因素。

4.4條件允許時(shí)，用同等容量的同步電動(dòng)機(jī)代替感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

5. 無功電源

鐵路供電電力系統(tǒng)的無功電源有并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、靜止無功補(bǔ)償器等，這些裝置又稱為無功補(bǔ)償裝置。

5.1 并聯(lián)電容器

通過電容器的交變電流在相位上正好超前于電容器極板上的電壓，相反于電感中的滯后，可視為向電網(wǎng)發(fā)出無功功率：Q=U2/Xc（5.1-1）其中：Q、U、Xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。 并聯(lián)電容器本身功耗很小，裝設(shè)靈活，節(jié)省投資；由它向系統(tǒng)提供無功可以改善功率因數(shù)，減少由發(fā)電機(jī)提供的無功功率。

5.2 并聯(lián)電抗器

并聯(lián)電抗器主要是用來吸收電纜線路的充電容性無功的?？梢酝ㄟ^調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量或者改變電抗器鐵蕊偏磁調(diào)節(jié)電感量來調(diào)整運(yùn)行電壓。鐵路10kV系統(tǒng)主要采用分組式投切電抗器或磁閥式可控電抗器。

磁閥式可控電抗器根據(jù)直流偏磁特點(diǎn)可以分為4種控制方式：（1）高壓自勵(lì)磁，高壓端控制方式。電抗線圈與勵(lì)磁線圈共用。（2）高壓自勵(lì)磁加低壓外勵(lì)磁混合方式。電抗線圈與勵(lì)磁線圈共用外，加低壓外勵(lì)磁繞組。（3）高壓外勵(lì)磁，低壓端控制方式。電抗線圈與勵(lì)磁線圈共用，可控的直流偏磁電流通過隔離變壓器注入高電位的勵(lì)磁線圈。（4）低壓外勵(lì)磁，低壓端控制方式?？煽氐闹绷髌烹娏髦苯油ㄟ^外施電源注入單獨(dú)的低壓勵(lì)磁線圈。鐵路一般采用高壓自勵(lì)磁方式，電抗線圈和勵(lì)磁線圈共用，通過改變鐵心磁導(dǎo)率（原理如圖5.2-1所示），實(shí)現(xiàn)電抗值的連續(xù)可調(diào)且響應(yīng)時(shí)間短（如圖5.2-2圖5.2-3所示），其內(nèi)部為全靜態(tài)結(jié)構(gòu)，無運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠性高，不會(huì)過補(bǔ)和欠補(bǔ)（如圖5.2-4所示）。

圖5.2-1磁控電抗器原理接線圖

圖5.2-2 快速勵(lì)磁響應(yīng)時(shí)間實(shí)測

圖5.2-3 快速退磁響應(yīng)時(shí)間實(shí)測

圖5.2-4補(bǔ)償效果實(shí)測

分組式投切電抗器是將電抗器分成幾個(gè)組，利用對(duì)系統(tǒng)無功功率的取樣，自動(dòng)控制開關(guān)分組投切電抗器，其調(diào)節(jié)方式是離散式的。分組投切式電抗器采用機(jī)械動(dòng)作原理（如圖5.2-5所示），結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，檢修不復(fù)雜，另外鐵路供電電力系統(tǒng)除10kV配電所設(shè)置集中高壓補(bǔ)償外，貫通線也分散設(shè)置定容電抗器進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)載變化不大，設(shè)置分組投切電抗器相對(duì)成本低。但分組投切式電抗器開關(guān)投切時(shí)產(chǎn)生的涌流過大，一般在7倍左右，威脅設(shè)備的安全，另外為離散式調(diào)節(jié)方式，組別設(shè)置不當(dāng)容易產(chǎn)生過補(bǔ)、欠補(bǔ)和引起電壓波動(dòng)（如圖5.2-6所示）。

圖5.2-5主接線圖

圖5.2-6 分組投切式電抗器補(bǔ)償效果曲線圖

某高鐵配電所分組投切電抗器實(shí)測數(shù)據(jù)（5.2-7）

5.3 靜止無功補(bǔ)償器 靜止無功補(bǔ)償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對(duì)于控制信號(hào)反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時(shí)靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)還能做到分相補(bǔ)償；對(duì)于三相不平衡負(fù)荷及沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；但由于晶閘管控制對(duì)電抗器的投切過程中會(huì)產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。 6. 結(jié)束語 綜上所述，隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，鐵路用電設(shè)備日益增多，為了節(jié)約能源和提高鐵路供電系統(tǒng)質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行無功補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，這對(duì)鐵路用電設(shè)備是十分有益的。

參考文獻(xiàn):

篇6

關(guān)鍵詞：煤礦；井下供電系統(tǒng)；無功功率補(bǔ)償技術(shù)

由于煤礦的井下供電網(wǎng)絡(luò)線路長度較大，導(dǎo)致電網(wǎng)的負(fù)荷量較大，用電設(shè)備將長期處于低功率運(yùn)行的狀態(tài)下，從而導(dǎo)致電能受到極大的浪費(fèi)和損耗。這種情況在中央變電所的供電系統(tǒng)中尤為常見。無功功率補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠提高供電系統(tǒng)中的功率因數(shù)，從而降低電網(wǎng)的負(fù)荷和電能的損耗，改善供電的條件，提高供電的質(zhì)量。因此，無功功率補(bǔ)償技術(shù)在供電系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景，特別是在煤礦的井下供電系統(tǒng)中具有良好的節(jié)能作用。

1 煤礦井下供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行條件較為惡劣，井下的環(huán)境陰暗潮濕，經(jīng)常會(huì)引起電纜等設(shè)備受潮的現(xiàn)象。井下供電系統(tǒng)通常是使用電纜來連接各個(gè)用電設(shè)備，用電線路中的負(fù)荷變化性較大，容易對(duì)線路造成較大的損壞。此外，井下的電纜巷道相對(duì)較窄，當(dāng)巷道中出現(xiàn)礦車傾倒或巖石掉落的問題，將會(huì)引起電纜的極大破壞，從而影響井下的正常供電。在井下采礦的過程中，所需的用電設(shè)備較多，電氣設(shè)備長期處于過載運(yùn)行的狀態(tài)中。而一些大功率的用電設(shè)備采用的都是全壓直接啟動(dòng)的方式，在啟動(dòng)的瞬間，急速增加的電流會(huì)導(dǎo)致線路中的電流達(dá)到額定電流的10倍以上。在這種情況下，線路中的電壓會(huì)急速下降，若電網(wǎng)的安全保護(hù)裝置設(shè)置不合理，將極有可能導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)大面積的停電故障。

我國的煤礦井下供電網(wǎng)絡(luò)主要采用中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)金屬相接地的現(xiàn)象，用電器仍然能夠正常的運(yùn)行，但未接地的兩端電壓會(huì)出現(xiàn)相對(duì)升高，這很容易引起用電事故。因此，當(dāng)出現(xiàn)一相接地的現(xiàn)象時(shí)，用電系統(tǒng)是不能長期運(yùn)行的，必須在2小時(shí)之內(nèi)切斷電源，只有這樣才能防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

2 煤礦井下無功功率存在的危害

煤礦井下供電系統(tǒng)中存在的大量感性負(fù)荷會(huì)消耗大量的無功功率，從而導(dǎo)致電路中電壓的損耗和電能的損耗增加。一些無功負(fù)荷還會(huì)造成電壓的劇烈波動(dòng)，導(dǎo)致電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性遭到破壞，一些設(shè)備出現(xiàn)開機(jī)困難的問題，甚至被燒毀。這種作用在一些大功率的用電設(shè)備上表現(xiàn)更為明顯。

3 井下使用無功補(bǔ)償?shù)囊饬x

煤礦井下用電系統(tǒng)采用無功補(bǔ)償?shù)囊饬x主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。

首先，補(bǔ)償無功功率可以降低無功損耗，從而起到節(jié)約電能的作用。井下供電系統(tǒng)采用無功功率進(jìn)行補(bǔ)償后，可以提高電能的利用率，其實(shí)質(zhì)就是節(jié)約了能源。其次，無功功率能夠提高電網(wǎng)中的功率因數(shù)。按照就近原則，無功功率可以抵消電網(wǎng)中的感性無功電流，從而起到提高功率因數(shù)的作用，使其達(dá)到國家對(duì)電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。再次，無功功率可以提高變壓器的利用率和電網(wǎng)的負(fù)載能力。無功功率在電網(wǎng)中起到了承載容量的作用。這有效地分擔(dān)了電網(wǎng)線路中的負(fù)載，使得變壓器的容量使用率也有所下降。在進(jìn)行無功補(bǔ)償后，變壓器的無功功率輸出減少，實(shí)際的工作功率近似于有功功率，這就提高了功率的利用率，降低了電路中的無功電流，提高了線路的承載力。最后，無功功率補(bǔ)償還可以穩(wěn)定電網(wǎng)中的電壓。當(dāng)井下電網(wǎng)中存在較多的無功功率時(shí)，電網(wǎng)中電壓的波動(dòng)較大。在補(bǔ)償了無功功率后，電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性得到了更好的保障，二次電壓波動(dòng)的現(xiàn)象得到了較好的控制。

4 無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置的工作原理

無功補(bǔ)償技術(shù)的原理就是通過能量之間的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)容性設(shè)備無功功率的補(bǔ)償。井下電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的感性負(fù)荷，這些感性負(fù)荷的存在會(huì)導(dǎo)致無功功率受到一定的損耗，從而導(dǎo)致電網(wǎng)中的電壓和電流出現(xiàn)不同的相位，產(chǎn)生的相位差被稱為功率因素角。在電路中將具有容性功率負(fù)載的裝置和感性負(fù)載裝置進(jìn)行并聯(lián)，就能使兩者相互吸收所釋放的能量，從而完成能量的轉(zhuǎn)換，低效率電流和電壓之間的相位差，從而提高了無功功率。

5 無功補(bǔ)償技術(shù)的主要類型

5.1 就地?zé)o功補(bǔ)償

就地?zé)o功補(bǔ)償是指在用電設(shè)備的周圍直接并聯(lián)一個(gè)電容器，從而在電路中形成與電動(dòng)機(jī)的回路并聯(lián)。這種補(bǔ)償方式在低壓電網(wǎng)中使用的較多。在這種補(bǔ)償方式中，主要采用的設(shè)備有晶閘管和機(jī)械開關(guān)。兩者都可以作為電路中的投切開關(guān)來使用。電容器的自動(dòng)投切則由就地電壓傳感器來控制。在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，電容器為電機(jī)提供無功負(fù)荷，這樣能夠減少能量交換的距離，將線路的電路控制在最小的范圍內(nèi)。在電路不變的情況下，線路的損耗和電流呈正比，就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)姆绞侥軌蚱鸬搅己玫墓?jié)能效果。

5.2 分散無功補(bǔ)償

分散無功補(bǔ)償是在變壓器的低壓端并聯(lián)一個(gè)電容器，以此來達(dá)到增強(qiáng)支路功率的作用。在此情況下，電路中的電流和電能損耗都能得到有效的降低。

5.3 集中無功補(bǔ)償

集中無功補(bǔ)償?shù)姆绞绞菍㈦娙萜鞑⒙?lián)在變電站降壓母線的一段。這種補(bǔ)償方式的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)﹄娐冯妷簩?shí)現(xiàn)良好的控制，在自動(dòng)投切的實(shí)現(xiàn)上也更加容易，能量的利用率高，電網(wǎng)更易維護(hù)，電網(wǎng)、變壓器和線路中的無功負(fù)荷能夠得到有效的控制。但這種方式也有一個(gè)缺陷，就是不能降低電網(wǎng)支路中的無功負(fù)載和能量的損耗。

6 無功補(bǔ)償技術(shù)在煤礦供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

6.1 降低供電線路的功率損耗

在三相供電網(wǎng)絡(luò)中，線路功率的損耗主要是以熱損耗的形式產(chǎn)生的。煤礦井下供電系統(tǒng)的功率通常較低，采用無功補(bǔ)償?shù)姆绞侥軌驅(qū)⒆匀还β蔬M(jìn)行顯著提升。在電路負(fù)載穩(wěn)定的情況下，電路中的功率損耗能夠得到有效控制。

6.2 提高線路的供電能力

供電網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)過無功補(bǔ)償后，線路的負(fù)載電流能夠得到有效的降低，所需電纜的橫截面積也有相應(yīng)的下降。因此，經(jīng)過無功補(bǔ)償后的電路節(jié)電的效果十分顯著，供電能力也有了極大的提高。

6.3 減少供電線路電壓的損失

在電路中安裝無功補(bǔ)償裝置后，線路上只需要有較小的電流進(jìn)行完成電能的正常傳輸，這樣能夠?qū)⒕€路中的電壓損失降到最低，并且提高電壓的穩(wěn)定性，對(duì)用電設(shè)備而言，工作的負(fù)荷也有了相應(yīng)的降低。

7 結(jié)束語

無功補(bǔ)償技術(shù)在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠有效地降低電網(wǎng)中的電能損耗，提高供電的穩(wěn)定性和質(zhì)量，能夠更好地確保煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，供電的安全性也能夠得到更好的保障，因此，無功補(bǔ)償技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]樊英，張麗，薛鐘兵，等.基于V2G的無功功率補(bǔ)償技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2013（2）：67-68.

篇7

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排無功功率就地（末端）補(bǔ)償

1．概述

在中小型工廠企業(yè)中，絕大部分用電設(shè)備是三相異步電動(dòng)機(jī)，是感性負(fù)載，需要從電力系統(tǒng)中吸收無功功率，當(dāng)有功功率需要量保持恒定時(shí)，無功功率需要量的增大將引起以下極不良的影響：

 電流的增大，使電力系統(tǒng)中的元件，如變壓器、電器開關(guān)設(shè)備的容量和導(dǎo)線截面增大；

 電流的增大，使設(shè)備及供電線路的能量損耗大大地增加；

因此，工廠企業(yè)內(nèi)部要消除以上不良影響，就要降低無功功率需要量，即提高功率因數(shù)。一般中小型工廠企業(yè)降低無功功率需要量，提高功率因數(shù)的主要方法是：采用人工電力電容器補(bǔ)償。

2．就地補(bǔ)償技術(shù)優(yōu)勢明顯、可產(chǎn)生巨大的效益

下面以某萬噸紙廠的打漿工段作為分析計(jì)算的依據(jù)，對(duì)低壓集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償進(jìn)行比較，以點(diǎn)帶面可以分析計(jì)算出一個(gè)造紙廠的節(jié)能情況。為了避免繁瑣，將計(jì)算過程略去，只列出結(jié)果。

2.1無功補(bǔ)償一次投資比較

低壓側(cè)集中補(bǔ)償容量與投資：按要求功率因數(shù)需補(bǔ)償?shù)絚osФ2=0.95、tgФ2=0.329，

補(bǔ)償容量為：QC=αP30(tgФ1-tgФ2)=191 kvar（α為年平均有功負(fù)荷系數(shù)，取0.75；P30為計(jì)算負(fù)荷，經(jīng)計(jì)算為512 kW；經(jīng)計(jì)算自然功率因數(shù)cosФ1=0.771、tgФ1=0.773）

根據(jù)補(bǔ)償容量為191 kvar，集中補(bǔ)償需選用一塊主屏和一塊輔屏，投資約為2.6萬元。

此式與集中補(bǔ)償相差一個(gè)系數(shù)α,這是因?yàn)榧醒a(bǔ)償相互間可利用，而就地補(bǔ)償則為一對(duì)一的補(bǔ)償，即此系數(shù)為1，即就地補(bǔ)償容量大于集中補(bǔ)償容量。

總補(bǔ)償容量為:QC=∑QC(i)=266 kvar

就地補(bǔ)償電容器參考價(jià)為：60元/ kvar，投資為1.596萬元。

采用就地補(bǔ)償后，本車間無功補(bǔ)償一次投資可節(jié)約2.6-1.596=1.004萬元。

2.2 線路電流比較

下面對(duì)就地補(bǔ)償前后各設(shè)備的額定電流I、I’和計(jì)算電流I30、I30’進(jìn)行比較。采用就地補(bǔ)償后，各設(shè)備的額定功率不變，但無功功率得到了補(bǔ)償，即無功功率減少了，所以流進(jìn)設(shè)備線路的額定電流、計(jì)算電流就減少了。

補(bǔ)償前：I--由手冊(cè)直接查出；補(bǔ)償后：I’=S’/ Ueη

補(bǔ)償前：I30=S30/ Ue； 補(bǔ)償后：I30’= S30’/ Ue

線路電流的減少量在9.4%~23.3%之間。

2.3 線路投資比較

由線路電流比較可知補(bǔ)償后各設(shè)備的額定電流和計(jì)算電流都得到了不同程度的減少，因此可降低導(dǎo)線截面，從而線路投資可得到降低。

2.4 功率及能量損耗的比較

在線路規(guī)格不變的情況下，由于線路電流的減少，線路的功率損耗和能量損耗也會(huì)相應(yīng)減少。

功率損耗：下面只比較補(bǔ)償前后線路功率損耗之差：

ΔP=Δp-Δp’=3I302R -3I30’2R

（Δp、Δp’--補(bǔ)償前后線路功率損耗, I30、I30’--線路補(bǔ)償前后的計(jì)算電流， R=R0•L --線路電阻，R0--線路的單位電阻，由手冊(cè)查得）

各線路補(bǔ)償后功率損耗的減少量計(jì)算結(jié)果分別見圖2-1。

ΔP1L=0.456 kW；ΔP2L=0.303 kW

總功率損耗的減少量為：ΣΔPi=2.342 kW

能量損耗：紙廠一般每天生產(chǎn)24小時(shí)、每年生產(chǎn)約330天，則每年可節(jié)約電能：W=ΣΔP•t=2.342X24X330=18549kWh

電費(fèi)按0.6元/ kWh計(jì)，則每年可節(jié)約的電費(fèi)為：

18549X0.6=11129元

2.5 全廠估算

下面用單位功率法來進(jìn)行全廠的粗略估算，某萬噸紙廠的總裝機(jī)容量為4684/933kW(使用/備用)，而打漿工段裝機(jī)容量為640.2/115kW(使用/備用)：

（1）無功補(bǔ)償一次投資：備用設(shè)備也需要安裝補(bǔ)償裝置，估算時(shí)應(yīng)采用系數(shù)②，所以采用就地補(bǔ)償后全廠可節(jié)約線路一次投資為：7.44 X1.004=7.47萬元。

（2）線路一次投資：備用設(shè)備也需要線路投資，估算時(shí)應(yīng)采用系數(shù)②，所以采用就地補(bǔ)償后全廠可節(jié)約線路一次投資為：7.44X2.7488=20.451萬元。

（3）節(jié)約電費(fèi)：備用設(shè)備正常時(shí)不投入，估算時(shí)應(yīng)采用系數(shù)①，所以采用就地補(bǔ)償后在線路不變的情況下，全廠可節(jié)約電費(fèi)：

7.32X11129=81464元=8.15萬元。

3．結(jié)論

從上面的分析、計(jì)算、比較可得出以下結(jié)論,采用就地補(bǔ)償后,可產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和企業(yè)效益,一個(gè)萬噸紙廠：

(1)無功補(bǔ)償一次投資可節(jié)約7.47萬元

(2)線路一次投資節(jié)約20.451萬元；

(3)在線路不變的情況下、運(yùn)行費(fèi)用可得到降低，每年可節(jié)約電費(fèi)8.15萬元；

(4) 在線路不變的情況下、節(jié)約電能效果顯著，每年可節(jié)約電能約13.58萬度電；

(5)由于電流的減小，使線路截面，開關(guān)、設(shè)備、變壓器等的容量得到降低，節(jié)約了有色金屬消耗量；

(6)由于電流的減小，增大了設(shè)備、線路的供電能力；延長了設(shè)備、線路的使用壽命；

(7)由于電流的減小，降低了電壓損失，提高了供電質(zhì)量；

篇8

關(guān)鍵詞：無功功率補(bǔ)償諧波危害低壓無源濾波低壓有源濾波

中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：

近年來，隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，對(duì)地球環(huán)境的污染和破壞也空前加劇。為此，在全世界范圍內(nèi)掀起了環(huán)境保護(hù)的熱潮，電力系統(tǒng)也是一種“環(huán)境”，也面臨著污染，公用電網(wǎng)中的諧波電流和諧波電壓就是對(duì)電網(wǎng)環(huán)境最嚴(yán)重的一種污染。

1996年10月08日水利電力部了文號(hào)為電力工業(yè)部令第8號(hào)《供電營業(yè)規(guī)則》國家法律法規(guī)?！豆╇姞I業(yè)規(guī)則》受電設(shè)施建設(shè)和維護(hù)管理中規(guī)定：“無功電力應(yīng)就地平衡?！薄俺娋W(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100千伏.安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.9以上；其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上；農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.8。凡功率因數(shù)不能達(dá)到上述規(guī)定的新用戶，供電企業(yè)可拒絕接電?！惫╇娰|(zhì)量與安全供用電中規(guī)定：“電網(wǎng)公共連接點(diǎn)電壓正弦波畸變率和用戶注入電網(wǎng)的諧波電流不得超過國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93的規(guī)定。”若不滿足要求，“供電企業(yè)可中止對(duì)其供電。”

一、無功功率補(bǔ)償和諧波的簡述

1.1無功功率補(bǔ)償介紹

無功功率對(duì)供電系統(tǒng)和負(fù)荷的運(yùn)行都是十分重要的，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗主要是電感性的。在電力系統(tǒng)中，粗略的說，為了輸送有功功率，就要加送電端和受電端的電壓有一相位差，這在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)，而為了輸送無功功率，則要求兩端電壓有一幅值差，這只能在很窄的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。不僅網(wǎng)絡(luò)元件消耗無功功率，大多數(shù)負(fù)載也需要消耗無功功率，網(wǎng)絡(luò)元件和負(fù)載所需要的無功功率必須從網(wǎng)絡(luò)中獲得。顯然，如果這些無功功率都是由發(fā)電機(jī)提供并經(jīng)過長距離的傳輸是不合理的，也是不可能的，所以最合理的方法是需要消耗無功功率的地方進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。

1.2無功功率對(duì)公用電網(wǎng)的影響

增加設(shè)備容量

增加設(shè)備及線路損耗

使線路及變壓器的電壓降增大，電壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，供電質(zhì)量嚴(yán)重降低。

1.3無功功率補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

提高供用電系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少功率損耗。

穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量。

在長距離輸電線路中可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力。

1.4補(bǔ)償方式

根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載情況的不同和需要達(dá)到的補(bǔ)償效果的不同，按照電容器安裝的位置不同，無功功率補(bǔ)償方式分為三種：

（1）集中補(bǔ)償（2）分組補(bǔ)償（3）就地補(bǔ)償

補(bǔ)償容量示意圖

1.5補(bǔ)償容量的計(jì)算

如果已知負(fù)荷的有功功率P和補(bǔ)償前的功率因數(shù)cosΦ1中，現(xiàn)將功率因數(shù)提高到cosΦ2中，所需補(bǔ)償?shù)臒o功功率Q可按下式計(jì)算：

1.5.1低壓集中補(bǔ)償

需補(bǔ)償?shù)臒o功功率：

上式中：P-負(fù)荷的有功功率，千瓦；

cosθ1-補(bǔ)償前負(fù)荷的自然功率因數(shù)；

cosθ2-補(bǔ)償后負(fù)荷要求達(dá)到的功率因數(shù)；

1.5.2電機(jī)就地補(bǔ)償

需補(bǔ)償?shù)臒o功功率：

上式中：P-負(fù)荷的有功功率，千瓦；

cosθ1-補(bǔ)償前負(fù)荷的自然功率因數(shù)；

cosθ2-補(bǔ)償后負(fù)荷要求達(dá)到的功率因數(shù)；

η-電機(jī)的效率；

1.5.3電容器額定電壓

在380V電網(wǎng)系統(tǒng)中，本公司建議使用450V電壓等級(jí)產(chǎn)品，以適應(yīng)中國國情的電網(wǎng)。也是今后加裝電抗器的需要，串聯(lián)電抗器后電容器兩端電壓升高，電容器額定基波電壓Un=Uo（系統(tǒng)基波電壓）（1-λ），λ為電抗率。

2.1諧波定義

供電系統(tǒng)諧波的定義是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1）A稱為諧波次數(shù)。電網(wǎng)中有時(shí)也存在非整數(shù)倍諧波，稱為非諧波或分?jǐn)?shù)諧波。諧波實(shí)際上是一種干擾量，使電網(wǎng)受到污染。電工技術(shù)領(lǐng)域主要研究諧波的發(fā)生，傳輸，測量，危害及抑制，其頻率范圍一般為2≤n≤50。

2.2諧波源

用戶向公用電網(wǎng)注入諧波電流的電氣設(shè)備或在公用電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱諧波源。

常見的諧波源主要有：換流設(shè)備、電弧爐、鐵芯設(shè)備、照明設(shè)備、某些生活日用電器等非線性電氣設(shè)備。

2.3諧波的危害

使旋轉(zhuǎn)電機(jī)效率降低，發(fā)熱增加，并且由于集膚效應(yīng)，在轉(zhuǎn)子表面形成環(huán)流，造成局部發(fā)熱，縮短使用壽命。

變壓器由于諧波電流產(chǎn)生大的附加損耗，引起過熱，從而使絕緣介質(zhì)老化加速，導(dǎo)致絕緣損壞。諧波電流還能引起變壓器鐵芯的磁滯伸縮和噪聲。

諧波易引發(fā)并聯(lián)電容器的過載發(fā)熱，易構(gòu)成諧波諧振，當(dāng)諧波電壓與基波電壓峰值發(fā)生疊加時(shí)，易引起電容器介質(zhì)的局部放電，同時(shí)縮短并聯(lián)電容器的絕緣壽命。

斷路器由于諧波的存在會(huì)降低熱元件的發(fā)熱動(dòng)作電流，斷路器的開斷能力降低，當(dāng)存在嚴(yán)重的諧波電流時(shí)，某些斷路器的磁吹線圈不能正常工作。

電子設(shè)備受到諧波干擾易誤動(dòng)作。

繼電保護(hù)由于諧波引起的相位變化會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。

諧波對(duì)通信線路、信息線路產(chǎn)生噪聲，甚至造成故障。

2.4電力系統(tǒng)抑制諧波的措施

為了把諧波對(duì)電力系統(tǒng)的干擾（污染）限制在系統(tǒng)可以接受的范圍內(nèi)，我國和國際上分別頒布了電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定和IEC標(biāo)準(zhǔn)，明確了各種諧波源產(chǎn)生諧波的極限值。

電力系統(tǒng)抑制諧波的主要措施有：

2.4.1在補(bǔ)償電容器回路中串聯(lián)一組電抗器如果對(duì)應(yīng)某次諧波有Xin-Xcn=0即發(fā)生諧振，其諧波電流、電壓都趨于無窮大。為了擺脫這一諧振點(diǎn)，通常在電容器支路串聯(lián)電抗器，其感抗值的選擇應(yīng)使在可能產(chǎn)生的任何諧波下，均使電容器回路的總電抗為感抗而不是容抗，從根本上消除了產(chǎn)生諧振的可能性。

2.4.2裝設(shè)由電容，電感及電阻組成的單調(diào)諧濾波器和高通濾波器。

單調(diào)諧濾波器是針對(duì)某個(gè)特定次數(shù)的諧波而設(shè)計(jì)的濾波器，高通濾波器是為了吸收若干較高次諧波的濾波器。應(yīng)裝設(shè)濾波器的類型、組數(shù)及其調(diào)諧頻率（濾波次數(shù)）可由具體計(jì)算決定。

2.4.3增加整流相數(shù)

高次諧波電流與整流相數(shù)密切相關(guān)，即相數(shù)增多，高次諧波的最低次數(shù)變高，則諧波電流幅值變小。一般可控硅整流裝置多為6相，為了降低高次諧波電流，可以改用12相或24相。當(dāng)采用12相整流時(shí)，高次諧波電流只約占全電流的10％，危害性大大降低。

2.4.4當(dāng)兩臺(tái)以上整流變壓器由同一段母線供電時(shí)，可將整流變壓器一次側(cè)繞組分別交替接成Y型和型，這就可使5次、7次諧波相互抵消，而只需考慮11次，13次諧波的影響，由于頻率高，波幅值小，所以危害性減小。

二、無功功率補(bǔ)償和諧波抑制的設(shè)置

現(xiàn)階段，低壓電力電網(wǎng)中，無功功率補(bǔ)償和諧波抑制主要分三種方案：（一）低壓無功功率補(bǔ)償裝置，（二）低壓無源濾波補(bǔ)償裝置，（三）低壓有源濾波補(bǔ)償裝置。

（一）低壓無功功率補(bǔ)償裝置

1.1無功補(bǔ)償?shù)幕驹恚?/p>

電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無功功率。直接消耗電能,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,熱能,化學(xué)能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;不消耗電能;只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能,這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件,并且,這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場占用的電能,電容器建立電場所占的電能。

電流在電感元件中作功時(shí),電流滯后于電壓90°.而電流在電容元件中作功時(shí),電流超前電壓90°.在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180°.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小。無功補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)方式：把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。

1.2低壓無功功率補(bǔ)償?shù)墓δ芴攸c(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)簡潔，操作方便，運(yùn)行安全可靠；

（2）模塊化結(jié)構(gòu)，隨著企業(yè)的發(fā)展，無功補(bǔ)償容量不足時(shí)，可隨時(shí)增加模塊進(jìn)行擴(kuò)容；

（3）裝置補(bǔ)償方式靈活，依據(jù)實(shí)際需求可以選擇三相補(bǔ)償、分相補(bǔ)償、混合補(bǔ)償，達(dá)到

補(bǔ)償最佳效果；

（4）采用智能型控制，容量相同的電容器按循環(huán)投切原則，容量不同的電容器按適補(bǔ)原則投切，具有循環(huán)休息功能；

（5）裝置能夠有效改善電能質(zhì)量，提高功率因數(shù)，降低電能功耗，節(jié)能效果明顯。

（二）低壓無源濾波補(bǔ)償裝置

2.1無源濾波的基本原理：

無源濾波的本質(zhì)是阻抗分流。濾波器由濾波電容器和濾波電抗器串聯(lián)組成，并調(diào)諧在某個(gè)特定的諧波頻率。濾波器對(duì)其所調(diào)諧的特征次諧波來說呈現(xiàn)一個(gè)低阻抗通路，分流掉對(duì)應(yīng)的大部分諧波。無源濾波在滿足濾波效果的同時(shí)可以滿足無功補(bǔ)償要求，因此濾波裝置的分組及電氣元件的參數(shù)需要精確的計(jì)算及選型。

2.2低壓無源濾波裝置的功能特點(diǎn)

（1）即能治理諧波又能補(bǔ)償無功，治理后諧波達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，并可節(jié)約電費(fèi)開支10~30%。

（2）濾波效率高，可濾除3、5、7、11、13等各次特征諧波，諧波濾除率可高達(dá)60~75%。

（3）快速跟蹤系統(tǒng)負(fù)荷無功變化，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)投切，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間≤10ms。

（4）采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，可濾除大部分諧波電流、降低諧波電壓畸變率、抑制諧波危害、具備防止諧波放大的功能，避免系統(tǒng)諧振。

（5）改善電壓質(zhì)量，減小負(fù)載引起的電流沖擊，減少電壓波動(dòng)和抑制電壓閃變，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（6）有效降低系統(tǒng)損耗，功率因數(shù)可提高到0.96以上，使用戶線損降低可提高配電變壓器的承載效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

（三）低壓有源濾波裝置

3.1有源濾波的工作原理

有源濾波裝置由諧波電流檢測回路、補(bǔ)償電流控制電路和驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)主要部分組成。諧波電流檢測電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電路，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流控制電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，實(shí)現(xiàn)濾波功能。

3.2低壓有源濾波裝置的功能特點(diǎn)

（1）濾波范圍廣，可同時(shí)濾除2~50次諧波或選擇2~50次內(nèi)任意次數(shù)諧波進(jìn)行補(bǔ)償。

（2）響應(yīng)速度快，可以1ms內(nèi)檢測到諧波的變化，對(duì)階躍變化的諧波完全補(bǔ)償時(shí)間小于10ms(1/2周波)。

（3）諧波濾除率高，采用全數(shù)字控制方式，可迅速、精確消除諧波，諧波消除率在95%以上。

（4）具有補(bǔ)償諧波，同時(shí)補(bǔ)償無功和負(fù)載三相電流不平衡三種工作模式。

（5）自動(dòng)消除諧振，不受電網(wǎng)阻抗和系統(tǒng)阻抗變化影響。

（6）單相動(dòng)態(tài)注入電流，不受系統(tǒng)不平衡的影響。

（7）設(shè)計(jì)選型簡單，不需要進(jìn)行詳細(xì)的電網(wǎng)分析，只需要測量諧波電流的大小。

三、綜述

諧波抑制和無功功率補(bǔ)償是涉及電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、理論電工等領(lǐng)域的重大課題。由于電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛，使得諧波和無功問題引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。同時(shí)，也由于電力電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，在諧波抑制和無功補(bǔ)償方面也取得了一些突破性的進(jìn)展。我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中要準(zhǔn)確合理地根據(jù)工程的具體情況選擇好諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)脑骷虺商籽b置。

參考文獻(xiàn):

[1]王兆安，楊君，劉進(jìn)軍，王躍.諧波抑制和無功功率補(bǔ)償（第二版），北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.10

[2]工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版），北京：中國電力出版社，2005

篇9

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；無功控制；補(bǔ)償器；控制電抗器

中圖分類號(hào)：TM472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2011）33-0059-02

在電力系統(tǒng)中，無功功率的平衡對(duì)于保證電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行極為重要，對(duì)于高電壓、長距離輸電線路更是如此。由于傳統(tǒng)并聯(lián)電抗器SR（Shunt Reactor）的功率不能夠自動(dòng)連續(xù)平滑調(diào)節(jié)，故不能很好地滿足超高壓長距離輸電網(wǎng)無功平衡的需要。而對(duì)于靜止晶閘管補(bǔ)償器STC（Static Thyristor Compensator），由于其技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、維護(hù)困難而沒有得到大量使用。磁飽和式可控電抗器MCR（Magnetically Controllable Reactor）具有功率自動(dòng)連續(xù)平滑調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。但是MCR具有諧波含量高，響應(yīng)速度慢得缺點(diǎn)。

CSRT不僅可以用于電網(wǎng)的無功控制，而且由于響應(yīng)速度快，也可以用于電網(wǎng)過電壓限制和用作快速消弧線圈，可應(yīng)用于負(fù)荷功率變化大的線路中起到穩(wěn)定和調(diào)整電壓的作用，近年來，CSRT做為柔流輸電系統(tǒng)家族中的重要成員，由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究。

一、CSRT的構(gòu)成及其等效電路

CSRT相當(dāng)于具有高短路阻抗的三繞組變壓器如圖1（a）所示：

變壓器一次繞組接入電網(wǎng)，二次繞組（控制繞組）串接晶閘管控制模塊，三次繞組（補(bǔ)償繞組）內(nèi)并聯(lián)接入3、5、7次LC濾波器。

濾波器由串聯(lián)的電容器和電感線圈組成，選擇其參數(shù)時(shí)應(yīng)使得在相應(yīng)高次諧波發(fā)生諧振，因此：

； （1）

其中 K――高次諧波次序號(hào)，

則在工頻電壓下，各次濾波器的等效電抗值為：

顯然，由于K>1，濾波器等效電抗為負(fù)值，則其等效阻抗具有容抗特性。由此可見，此控制電抗器不僅僅可以吸收輕載輸電線路的剩余無功，還可以通過改變?yōu)V波器電容的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)重載輸電線路提供所需的補(bǔ)償無功功率。

CSRT在工頻電壓下的等效電路圖（圖1（b））其中：

（3）

，，――不同繞組短路時(shí)CSRT的等效電抗（角標(biāo)1對(duì)應(yīng)系統(tǒng)繞組，2――控制繞組，3――補(bǔ)償繞組，其中角標(biāo)第二個(gè)數(shù)字表示對(duì)應(yīng)繞組短路時(shí)）。

通過在一次繞組和二次繞組之間裝設(shè)第三補(bǔ)償繞組，其短路電抗參數(shù)則具有以下關(guān)系（不考慮補(bǔ)償繞組的厚度）：

（4）

――位置系數(shù)，其值變化范圍從0.5到0.8受補(bǔ)償線圈的裝設(shè)的位置影響。

二、CSRT工作原理及參數(shù)計(jì)算

現(xiàn)在來分析一下當(dāng)晶閘管觸發(fā)角分別為90°和180°時(shí)的工作狀況：

當(dāng)觸發(fā)角為180°時(shí)二次繞組相當(dāng)于開路，容性電流（）通過一次系統(tǒng)繞組傳遞到電力系統(tǒng)，其

值為：

（5）

――控制補(bǔ)償器必需的額定等效電抗（在感性工作方式下），――額定容性功率相對(duì)于額定感性功率的比值。

由此可以得到所需要的等效容抗值：

（6）

現(xiàn)在我們來討論當(dāng)晶閘管觸發(fā)角為90度的情況（相當(dāng)于二次繞組在短路狀態(tài)）：此時(shí)在系統(tǒng)繞組中將通過額定感性電流：

（7）

由此可以得到感性工作方式下的額定電抗值：

（8）

這樣，通過提高濾波器電容的容量實(shí)現(xiàn)了控制補(bǔ)償器在容性工作狀態(tài)下對(duì)容性電流的調(diào)整（可達(dá)到100%）。通過在二次側(cè)控制晶閘管的觸發(fā)角在180°～90°之間變化，可以使得控制補(bǔ)償器所提供的電流從額定容性電流變化到額定感性電流（～）。圖2為CSRT的電流相對(duì)值和晶閘管觸發(fā)角之間的關(guān)系曲線，由圖可見，當(dāng)晶閘管觸發(fā)角在某一個(gè)角度時(shí)，必然使得容性電流和感性電流大小相等，相互抵消，這時(shí)控制補(bǔ)償器不提供任何電流給系統(tǒng)。感性電流和容性電流在內(nèi)部相互補(bǔ)償（此時(shí)一次繞組中電流為0）。

在印度BHEL公司（г. Бхопал）所屬的變壓器廠進(jìn)行了在CSRT基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)容性補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn)，試驗(yàn)一次側(cè)額定電壓11kV，容量為2Mva，=0.67，3個(gè)并在補(bǔ)償繞組中的電容分別為720、360、180μF，這次試驗(yàn)完全肯定了上述分析的正確性。當(dāng)控制繞組斷開時(shí)，在額定電壓下，CSRT提供容性電流為105、40和17A（）。當(dāng)控制繞組短路時(shí)，CSRT提供感性電流為96、99和104A（額定電流為105A）。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述理論實(shí)現(xiàn)的可能性，也為CSRT的廣泛應(yīng)用提供了實(shí)踐依據(jù)。

三、結(jié)論

這種變壓器式靜態(tài)無功控制功率補(bǔ)償器的優(yōu)

勢是：

1．一次側(cè)繞組可以不需要經(jīng)過斷路器而直接接入高壓線路。

2．只需要提高一定的電容容量就可以實(shí)現(xiàn)較寬的無功功率范圍（從吸收額定感性無功功率到發(fā)出額定容性無功功率）。

3．晶閘管模塊裝設(shè)在二次繞組中，降低了對(duì)晶閘管模塊的絕緣特性要求，降低了成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 田銘興，勵(lì)慶孚．變壓器式可控電抗器的諧波分析和功率級(jí)數(shù)計(jì)算[J]．中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2003，23（8）．

[2] 陳伯超，田翠華，梁柏華，等．單相可控電抗器的一種諧波抑制原理及實(shí)現(xiàn)[J]．中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2002，22（3）．

[3] Г.Н. Александров，Управляемый шунтирующийреактор трансформаторного типа. Электротехника 1996，67（10）.

篇10

關(guān)鍵詞：無功功率；方法；配電網(wǎng)規(guī)劃；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.157

0 引言

在我國目前的電力工程之中，在電網(wǎng)當(dāng)中針對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行使用之時(shí)，除了會(huì)對(duì)有功功率進(jìn)行使用以外，還需要消耗無功功率?；谶@一因素，在我國電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，電力部門為了可以更加合理化、科學(xué)化的對(duì)用電設(shè)備功率進(jìn)行限制，便需要對(duì)其所消耗的無功功率進(jìn)行合理的補(bǔ)償，由此才能滿足電力系統(tǒng)當(dāng)中針對(duì)無功功率的基本需求。而在配電網(wǎng)的規(guī)劃工作當(dāng)中，有關(guān)部門需要甄選出效果理想、成本合理的方法來對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行無功率補(bǔ)償。

1 關(guān)于無功功率的概念

所謂無功功率，就是指在規(guī)定的時(shí)間當(dāng)中，在電氣設(shè)備內(nèi)部所生產(chǎn)的能量，同時(shí)在無電磁能量的狀況下，給予電源設(shè)備帶來感應(yīng)電流。在理想狀況當(dāng)中，無功功率不會(huì)主動(dòng)消失，它會(huì)在電源和電氣設(shè)備當(dāng)中開展電磁轉(zhuǎn)化。由性質(zhì)的角度進(jìn)行分析，無功功率則可以被分成感性與容性兩個(gè)種類。詳細(xì)地說，電容器裝置設(shè)備的損耗，便是容性無功功率，而電動(dòng)機(jī)裝置當(dāng)中的損耗便屬于感性無功功率。在中國現(xiàn)有的電力工程之中，針對(duì)感性無功功率和容性無功功率的判定，有著十分重大的意義。這是因?yàn)樵谂潆娋W(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，含有很多的電感配件，這些電感配件會(huì)在很大程度上對(duì)無功功率進(jìn)行損耗，因此，在配電網(wǎng)規(guī)劃的過程之中，需要使用有效的辦法針對(duì)無功功率開展合理的補(bǔ)償，由此保障我國電力工程在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定以及安全。

2 我國電力工程常用的無功功率補(bǔ)償方法

一般情況下，在我國配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中所采用的無功功率補(bǔ)償方法主要有變電站集中補(bǔ)償、低電壓集中補(bǔ)償、桿上無功補(bǔ)償以及用戶終端分散補(bǔ)償?shù)确椒?，本文針?duì)這些方法進(jìn)行逐一的介B。

2.1 變電站集中補(bǔ)償法

電力部門需要將配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的無功功率進(jìn)行平衡，可以在變電站當(dāng)中開展集中補(bǔ)償，在此種方法下，無功功率補(bǔ)償?shù)闹饕饔帽闶菍?duì)配電網(wǎng)當(dāng)中的功率因數(shù)進(jìn)行改變，增加終端變電站上的電壓強(qiáng)度，對(duì)主變壓器當(dāng)中的的無功損耗開展補(bǔ)償。相關(guān)補(bǔ)償設(shè)備一般是連接在10千伏的母線當(dāng)中。這種補(bǔ)償方法有著管理方便、維護(hù)簡單以及成本投入較低等一系列的優(yōu)點(diǎn)，但是針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的損耗控制很難發(fā)揮出有效的作用。

2.2 低電壓集中補(bǔ)償法

當(dāng)下，低電壓集中補(bǔ)償法是我國使用頻率最高的一種無功補(bǔ)償方法，該方法是在配電變壓器的低電壓一端開展無功功率的補(bǔ)償。在使用低電壓集中補(bǔ)償法時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備按照用戶的用電多少的變化，投入對(duì)應(yīng)數(shù)量的電容器開展跟蹤補(bǔ)償。該種補(bǔ)償方法最為主要的作用是增強(qiáng)專業(yè)變壓器使用者的功率因數(shù)，完成無功功率在電能使用地點(diǎn)的就地平衡，不但針對(duì)配電變壓器與配電網(wǎng)絡(luò)的損耗有很好的控制效果，同時(shí)也可對(duì)電力使用者的電壓水平進(jìn)行保障。該補(bǔ)償設(shè)備一般是按照功率因數(shù)或者無功功率開展電容器的自動(dòng)投切。該種補(bǔ)償方法所遵循的原則盡管對(duì)于保障用戶的用電質(zhì)量有很大的幫助，但是在操作的過程當(dāng)中，無功功率的投切量往往和現(xiàn)實(shí)要求存在有很大的差異，由此導(dǎo)致在配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，無功功率補(bǔ)償過大或者補(bǔ)償量不足的狀況時(shí)有發(fā)生，使得電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到嚴(yán)重影響。

2.3 桿上無功補(bǔ)償法

在我國的配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在有大量的公共變壓器沒有開展無功補(bǔ)償，無功功率的受補(bǔ)償率受到了很大程度的影響，這直接導(dǎo)致我國配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中有很大的無功功缺額必須要憑借發(fā)電站或者變電站來進(jìn)行補(bǔ)充，讓大量無功功率必須憑借供電線路進(jìn)行傳輸，大幅度增加了配電網(wǎng)絡(luò)的損耗程度?；谶@一現(xiàn)狀，供電部門需要將10千伏外界并聯(lián)電容器配置在架空的電線網(wǎng)絡(luò)的桿塔上開展無功補(bǔ)償，以求增強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)減小損耗增加壓強(qiáng)的效果。因?yàn)樵跅U塔上所安裝的并聯(lián)電容器和變電站之間存在有很遠(yuǎn)的距離，所以十分容易產(chǎn)生資金投入過大，保護(hù)裝置不易安裝、日常維護(hù)投入精力過大等缺點(diǎn)，并受外界環(huán)境因素對(duì)電力工程造成干擾等問題。在配電網(wǎng)絡(luò)處在輕載狀態(tài)時(shí)，電力部門又必須要杜絕配電網(wǎng)絡(luò)線路發(fā)生電壓超負(fù)荷或者過量補(bǔ)償?shù)惹闆r。所以，在塔桿上所建立的無功功率補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)量一定要適當(dāng)，并且不建議設(shè)立分組投切，容量限定也不能過高。

2.4 用戶終端分散補(bǔ)償法

就我國國情進(jìn)行分析，在城鎮(zhèn)地區(qū)，低壓用戶的人均年用電量大幅度上升，煤礦、企業(yè)、住宅小區(qū)當(dāng)中對(duì)無功功率都有很高的需求量，供電部門直接針對(duì)用戶終端開展無功補(bǔ)償，是最合理的減小供電網(wǎng)絡(luò)消耗以及保障供電網(wǎng)絡(luò)電壓穩(wěn)定的方法。該種補(bǔ)償方式所存在的弱點(diǎn)為補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)呈現(xiàn)分散化分布，無法指派專人進(jìn)行管理，并且負(fù)荷波動(dòng)不在同一時(shí)間點(diǎn)的特征讓大量電容器在線路負(fù)荷較輕的情況下處于相對(duì)空閑的狀態(tài)，不能有效發(fā)揮這些設(shè)備的作用。

3 無功功率補(bǔ)償在配電規(guī)劃當(dāng)中的運(yùn)用分析

從配電網(wǎng)絡(luò)的安全、高效運(yùn)行作為出發(fā)點(diǎn)，無功功率補(bǔ)償在此當(dāng)中有著十分重要的作用。簡單來講，配電網(wǎng)自身規(guī)模越是龐大，在運(yùn)行過程中就會(huì)出現(xiàn)越大的負(fù)荷壓力，所以，在電力部門開展配電網(wǎng)規(guī)劃的過程當(dāng)中，需要選擇合理的無功補(bǔ)償方案，來對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，由此使得配電網(wǎng)的運(yùn)行變得更加安全高效。

3.1 無功功率因數(shù)的增加

憑借實(shí)際運(yùn)用和數(shù)據(jù)分析能夠知道，在我國電力系統(tǒng)之中，若需要把用電設(shè)施的無功負(fù)荷減小，就必須要正確進(jìn)行大無功負(fù)載量設(shè)備的置換工作。通過這一工作的開展，即使維持供電系統(tǒng)之中原來的無功補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)量，仍可以讓電力系統(tǒng)當(dāng)中的無功功率因數(shù)得到增加。并且在配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，就可以讓電力運(yùn)送過程中所出現(xiàn)的損耗進(jìn)行削弱。根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，針對(duì)各種無功功率數(shù)據(jù)來講，電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)有著極為重要的意義和價(jià)值。針對(duì)電動(dòng)機(jī)使用過程當(dāng)中無功功率實(shí)際消耗情況進(jìn)行分析，在不同的外部環(huán)境之中，相同設(shè)備的無功功率消耗也會(huì)存在不同，供電部門應(yīng)根據(jù)這一情況，選擇出對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償方案。

例如：在配電網(wǎng)規(guī)劃當(dāng)中，針對(duì)高壓用電設(shè)備的無功補(bǔ)償，電力部門可以在主變壓器的兩端進(jìn)行高壓設(shè)備的安裝，由此來減小變壓器所造成的無功損耗，同時(shí)在一定程度上，把無功功率因數(shù)進(jìn)行提升

3.2 低壓無功功率的補(bǔ)償

在中國目前的電力工程之中，建立在配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中需要在科學(xué)合理的范圍當(dāng)中進(jìn)行變低壓補(bǔ)償，該補(bǔ)償方式同樣是使用極為廣泛的一種無功補(bǔ)償方式，在配電網(wǎng)低壓無功功率進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，比較常見的低壓無功補(bǔ)償技術(shù)有隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償以及跟蹤補(bǔ)償?shù)?，在?shí)際針對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行使用的過程當(dāng)中，它們往往能夠發(fā)揮出不同的效果和作用。

4 結(jié)束語

伴隨著我國的快速發(fā)展，不管是人們的生活、企業(yè)的生產(chǎn)，電力資源都發(fā)揮出了不可替代的作用，基于這一現(xiàn)狀，電力部門應(yīng)保障配電網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中的高效和安全。在當(dāng)前的配電規(guī)劃之中，電力部門需要根據(jù)無功功率的損耗狀況，采用合理科學(xué)的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，由此保障我國供電網(wǎng)絡(luò)的安全使用。本文通過筆者多年的電力部門工作經(jīng)驗(yàn)，論述了自己對(duì)于無功補(bǔ)償?shù)囊恍┎怀墒炜捶?，希望能夠給予同行參考和幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔大明，侯慶雷，李超.配電網(wǎng)規(guī)劃中的無功功率補(bǔ)償方法探討[J].電子世界，2015（20）：50-51.

[2]黃勇.配電網(wǎng)規(guī)劃中無功功率補(bǔ)償方法初探[J].科技風(fēng)，2015（05）：20.