淺析電力系統低壓電網(wǎng)的無(wú)功補償論文
摘要：在電力系統中安裝無(wú)功補償裝置，可以有效地減少輸送線(xiàn)路以及變壓器的損耗，進(jìn)而提升電網(wǎng)輸電效率。文章從低壓電網(wǎng)中設置無(wú)功補償的重要性入手，探討了無(wú)功補償的措施及原則，對相關(guān)工作人員有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞：電力系統;低壓電網(wǎng);無(wú)功補償
0引言
在電力系統低壓電網(wǎng)中，無(wú)功補償裝置設置的目的就是提升電網(wǎng)的供電效率，保證電力供應順暢。在電力供電系統中，無(wú)功補償裝置是一項比較重要的設備，它能夠有效地減少輸電線(xiàn)路以及變壓器的損耗，提升供配電路中的效率，進(jìn)而使原有的供電環(huán)境得到改善。將無(wú)功補償裝置合理地用于供電過(guò)程中，能夠實(shí)現最大限度地降低供電網(wǎng)絡(luò )中的電能損失，進(jìn)而實(shí)現良好的經(jīng)濟與社會(huì )效益。在電力系統低壓電網(wǎng)的供配電過(guò)程中，科學(xué)、合理地采用無(wú)功補償的方法進(jìn)行電能的輸送，可以達到降低損耗以及穩定電網(wǎng)電壓的作用。本文作者結合自己多年從事低壓電網(wǎng)管理的工作經(jīng)驗，探討了無(wú)功補償裝置的運用。
1無(wú)功補償裝置的重要性分析
1.1維持供電網(wǎng)絡(luò )電壓的穩定對于低壓電網(wǎng)的供電網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，穩定的電壓是保證其正常工作的先決條件，它可以確保供配電網(wǎng)絡(luò )的電能輸送質(zhì)量。依據供電網(wǎng)絡(luò )中的電壓損失計算公式，可以得出輸送無(wú)功負荷Q產(chǎn)生了全部的變電器電壓，因此，供電網(wǎng)絡(luò )中的無(wú)功功率Q對于確保電壓穩定具有特殊的作用。所以，在低壓電網(wǎng)的供配電過(guò)程中，應當盡可能的降低電網(wǎng)中的無(wú)功功率Q，以便達到維持電網(wǎng)電壓穩定的作用。
1.2降低電能消耗企業(yè)的電費支出依據我國目前所執行的電費收繳制度，電能消耗企業(yè)所繳納的電費與其功率因數有關(guān)，根據該企業(yè)的功率因數來(lái)確定所要繳納的電費。所以，絕大多數電能消耗企業(yè)都十分關(guān)注對機械設備的節能保養，進(jìn)而有效降低企業(yè)的電費支出。在低壓電網(wǎng)中設置無(wú)功補償裝置，能夠有效地降低企業(yè)機械設備運轉過(guò)程中對電能的消耗，進(jìn)而降低企業(yè)的電力成本支出。
1.3降低供配電系統的電能損耗
在確定電力系統因使用無(wú)功補償裝置而節省的能耗時(shí)，可以使用公式P=IUCOSα。電力系統安裝無(wú)功補償裝置后，當功率因數從未安裝前的0.75提高到安裝后的0.9后，能夠降低大約30%的電能消耗，可以看出其具有非常好的降低電能消耗的作用。所以，電力系統在進(jìn)行低壓電網(wǎng)輸送電流時(shí)，可以考慮運用無(wú)功補償裝置，這樣能夠有效地降低電力系統中電能損耗。
2無(wú)功補償裝置配置地點(diǎn)的選擇
在電力系統低壓電網(wǎng)中，無(wú)功補償裝置可以設置在以下三個(gè)地方，一個(gè)是設置在變電所的母線(xiàn)上，一個(gè)是設置在10 kv的線(xiàn)路中，另外，還可以設置在用戶(hù)低壓端。
2.1變電所母線(xiàn)設置無(wú)功補償裝置在變電所的母線(xiàn)上，無(wú)功補償的容量要比其它的地方都大，通常情況下是采用手動(dòng)分級投切的方式進(jìn)行。首先要確定該變電所覆蓋范圍內的總的無(wú)功負荷量，再依據總的無(wú)功負荷量來(lái)確定變電所母線(xiàn)上的無(wú)功補償容量，以便確保上一級的功率因數能夠滿(mǎn)足設計要求，同時(shí)使變電所的母線(xiàn)電壓始終處于允許的范圍之內。
2.2 10 kV線(xiàn)路設置無(wú)功補償裝置對于10 kV線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，其無(wú)功補償容量的確定是依據變壓器的無(wú)功損耗以及線(xiàn)路中的無(wú)功損耗值。10 kV線(xiàn)路中的無(wú)功補償容量不可以過(guò)大，否則，會(huì )使得線(xiàn)路處于低負載時(shí)出現無(wú)功過(guò)補償現象，這樣就會(huì )導致線(xiàn)路中的損耗量增大，同時(shí)也不能保證線(xiàn)路中的電壓穩定。
2.3用戶(hù)低壓端設置無(wú)功補償裝置通常情況下可以根據用戶(hù)的無(wú)功負荷的變化，進(jìn)行補償電容器的自動(dòng)切換，這樣就能夠避免出現向高壓線(xiàn)路反送無(wú)功電能的情況。在供配電電網(wǎng)里，若將無(wú)功補償裝置設置在用戶(hù)低壓端，能夠保證線(xiàn)路中有最小的電流，進(jìn)而有效降低線(xiàn)路中的電能損失。此外，由于供配電線(xiàn)路中的電流比較小，就能夠使供配電線(xiàn)路中電壓降減少，進(jìn)而避免電壓出現較大的波動(dòng)。通過(guò)在用戶(hù)端設置無(wú)功補償裝置，可以產(chǎn)生較好的效果，不然即便線(xiàn)路關(guān)口處有著(zhù)比較高的功率因數，也不能實(shí)現合理降低線(xiàn)路的功率損耗。在供配電線(xiàn)路中，應當將低壓側設置無(wú)功補償裝置作為主要的補償方式，而高壓端的'無(wú)功補償裝置只起到輔助作用。為了能夠有效地達到線(xiàn)路中的無(wú)功補償，可以結合線(xiàn)路中實(shí)際情況選用自動(dòng)控制的方式，及時(shí)獲取供配電電網(wǎng)中的功率因數、功率、電流、電壓等參數，依據電網(wǎng)中各參數的變化，來(lái)確定合理的操作指令，進(jìn)而保證供配電低壓電網(wǎng)始終保持良好的運行狀態(tài)。
3無(wú)功補償應遵循的原則
在電力系統低壓電網(wǎng)中設置無(wú)功補償裝置需要遵循同機補償、電容器補償、隨時(shí)補償等原則。低壓電網(wǎng)正式輸電之前，應當先將電動(dòng)機與低壓電容器組相連接，在連接的基礎上再讓其工作，這么做不僅能夠有效地減少因低電流通過(guò)所帶來(lái)的電能損失，而且可以提升低壓電流的使用效率，進(jìn)而實(shí)現無(wú)損耗的目標。在低壓電網(wǎng)供配電變壓器的兩側，可以連接低壓電容器，這么做可以補償由于配電變壓器空載狀態(tài)時(shí)的無(wú)功損耗，此外，也可以在一定程度上補償由于變壓器使用而造成的電能損耗。
在低壓電網(wǎng)的補償過(guò)程中，電網(wǎng)的控制保護裝置采用無(wú)功補償切換裝置，0.5 kV左右的大用電戶(hù)的母線(xiàn)上設置低壓電容器組補償，這么做既可以達到兩種補償的要求，而且能夠在一定程度上保證電壓的穩定，進(jìn)而避免電氣設備因電壓變化而受到損壞。
4無(wú)功補償的具體方法
4.1低壓電網(wǎng)中集中補償在低壓電網(wǎng)中進(jìn)行集中補償主要是利用由電腦控制的低壓并聯(lián)電容器柜，在380V配電變壓器處進(jìn)行。采用集中補償的方法主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：首先，是能夠補償的容量很大，可以同時(shí)滿(mǎn)足上千容器的使用;其次，是可以對其進(jìn)行跟蹤，對用戶(hù)用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，依據用電波動(dòng)情況來(lái)確定需要使用的補償數量，進(jìn)而達到供配電的平衡;再次，是可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效果，采用集中補償的辦法可以有效地控制供配電電網(wǎng)中電能的損耗，而且設備的維護和投資全部由使用方負責，這樣就明顯的降低了供電企業(yè)的相關(guān)支出，而且可以對電能損耗進(jìn)行有效控制。當前，用電大戶(hù)在設置無(wú)功補償裝置時(shí)，大多數都是依據電網(wǎng)功率因素的變化來(lái)對電容器進(jìn)行自動(dòng)調節。用電企業(yè)運用集中補償的方式，可以對可能出現的問(wèn)題做到早發(fā)現、早解決;此外，當地的供電部門(mén)也會(huì )對企業(yè)的用電情況給予更多的關(guān)注，以便能夠加強對電網(wǎng)電壓的檢查，確保電壓一直能夠處于合理水平。
4.2低壓電網(wǎng)中的靜止補償
在電力系統中的遠距離輸配電線(xiàn)路中，可以采用靜止補償的方式進(jìn)行無(wú)功補償，這樣不僅可以確保電網(wǎng)電壓的穩定，而且能夠避免輸配電期間出現充電現象，進(jìn)而全面提升輸電的總體容量，即在幾條線(xiàn)路同時(shí)進(jìn)行輸配電時(shí)，可以對產(chǎn)生的能量損耗進(jìn)行及時(shí)補充，進(jìn)而實(shí)現穩定電壓的作用。與此同時(shí)，可以達到補償和配給的作用，進(jìn)而使其充分展示出調節的功能。在現實(shí)使用時(shí)，應當先確定調節點(diǎn)，也就是受電地區的下一級電網(wǎng)與調壓輸電網(wǎng)與輸電網(wǎng)的電壓支撐點(diǎn)之間的相互連接的樞紐點(diǎn)設計無(wú)功補償裝置。明確該裝置可以調節的范圍，之后對其實(shí)行跟蹤維護。雖然這種方式具有很好的自動(dòng)化水平，但同時(shí)也會(huì )受到一些難以避免的因素影響，如不良的天氣等。因此，在使用過(guò)程中，要加強其觀(guān)測力度，以便能夠及時(shí)獲取最新的數據，出現問(wèn)題時(shí)要及時(shí)進(jìn)行調整。
4.3低壓電網(wǎng)中的分散補償
在電力系統中的用戶(hù)端采取分散補償的方式，不僅可以達到提升電壓使用率的作用，而且能夠保證電壓始終處于合理水平，避免因電壓變化對電器所造成的損壞。采用分散補償的方式可以有效地降低資源成本支出，因用戶(hù)所用電器有著(zhù)較高的頻率，使用分散補償的方法，有著(zhù)較好的應用前景。采用分散補償的方法，可以有效提升供配電線(xiàn)路中的供電水平，穩定線(xiàn)路中的電壓，確保用戶(hù)電器電壓能夠始終處于合理范圍，保證電器可以安全、平穩的運行。
5結語(yǔ)
在電力系統低壓電網(wǎng)中使用無(wú)功補償裝置，應當先對低壓電路中所有的特點(diǎn)進(jìn)行分析研究，從實(shí)際應用角度采取一定的措施，進(jìn)而降低電網(wǎng)中的電能損失，確保低壓電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
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