采用無功補(bǔ)償配電柜對供電系統(tǒng)補(bǔ)償

摘 要：無功功率的增大，會加大電力設(shè)備及線路的損耗，增加線路與變壓器壓降，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓頻繁波動，影響供電系統(tǒng)的順利運(yùn)行，因此，必須做好無功功率補(bǔ)償工作，確保供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章簡要闡述了無功補(bǔ)償配電柜對供電系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)淖饔?，并對無功補(bǔ)償配電柜對供電系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行了探討分析。希望為維持供電系統(tǒng)正常運(yùn)行，保障用電安全提供一定的參考幫助。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償；配電柜；供電系統(tǒng)；補(bǔ)償

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國供電系統(tǒng)用電負(fù)荷逐漸增加，補(bǔ)償無功功率成為了現(xiàn)階段供電系統(tǒng)的重大難題?？茖W(xué)有效的無功功率補(bǔ)償，可以確保供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。反之，一旦無功功率補(bǔ)償容量不足，則會嚴(yán)重降低供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量，影響正常安全供電，給人們的生產(chǎn)生活帶來極其不利的影響。

1 無功補(bǔ)償配電柜對供電系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

1.1 減少供電系統(tǒng)能耗

提高功率因素，可以有效減少對變壓器造成的銅耗以及供電線路的損耗。

以R代表線路電阻，則△P1就是原線路的損耗，而△P2就是提高功率因素后的損耗，則供電系統(tǒng)線路損耗降低了：

△R=△P1-△P2=3R（I1-I2）2 （1）

則損耗降低的百分?jǐn)?shù)為：

（△P1/△P2）×100%=1-（I1/I2）2·100% （2）

在上式中，I1=P/（3U1cosΦ1），I2=P/（3U2cosΦ2）補(bǔ)償后，為了方便計算，設(shè)定U1≈U2，則

θ=[1-（cosΦ1/cosΦ2）2]·100% （3）

當(dāng)功率因素由0.8提升至0.94時，由以上計算公式計算可得，有功損耗量降低了23%左右。

當(dāng)輸送功率P=3UIcosΦ保持不變時，提高cosΦ，則I相對減少。假設(shè)I1為變壓器無功補(bǔ)償前的電流，則I2為補(bǔ)償后的電流，其變壓器銅耗分別為△P1、△P2，電流與銅耗的平方一般成正比，則：

△P1/△P2=I1/I2（4）

因為P1=P2，當(dāng)U1≈U2，則

I2/I1=cosΦ1/cosΦ2（5）

由此可計算得，當(dāng)功率因素由0.8提升至0.94時，變壓器銅耗降低至70%左右。

1.2 提升供電功率

從原有的供電設(shè)備來看，在相同的有功功率下，cosΦ加大，負(fù)荷電流減弱，則負(fù)荷傳輸功率經(jīng)過的配電設(shè)備，如開關(guān)、變壓器等的功率儲備都將明顯減少，充分地發(fā)掘了配電設(shè)備潛力，提高其工作效率。而從新建項目來看，變壓器的容量減少了，就可以有效節(jié)約投資費(fèi)用，使得運(yùn)行后的用電貼費(fèi)有了明顯減少。

1.3 減少線路壓降

當(dāng)供電線路傳送電流減少時，對于系統(tǒng)電路電壓損耗也就相應(yīng)降低，不僅可以有效保持供電系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，還能確保大電機(jī)的正常起動。

2 無功補(bǔ)償配電柜對供電系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

現(xiàn)階段的供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償主要有：變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償、負(fù)荷端分散補(bǔ)償、10kV桿上無功補(bǔ)償以及變電站高壓集中補(bǔ)償四種方法。

2.1 變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償

這是國內(nèi)使用較為普遍的無功補(bǔ)償方法中之一，使用該補(bǔ)償方法，其投資與維護(hù)的資金都需要有專業(yè)變壓器的用戶來自行承擔(dān)。其補(bǔ)償裝置大多使用低壓并聯(lián)電容柜，該電容柜主要由微機(jī)進(jìn)行控制，容量一般在幾十至幾百千乏。其運(yùn)作時，首先采集用戶負(fù)荷水平的變化，據(jù)此進(jìn)行相應(yīng)的追蹤補(bǔ)償。該方法可以使專業(yè)變壓器用戶的功率因素得到明顯提高，幫助其無功功率實現(xiàn)現(xiàn)地平衡，從而降低變壓器及配電網(wǎng)的損耗，確保用戶用電質(zhì)量。

2.2 負(fù)荷端分散補(bǔ)償

按照《供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，使用頻繁、容量大、負(fù)荷較為平穩(wěn)的用電設(shè)備，其無功負(fù)荷應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)的補(bǔ)償。因此，大部分企業(yè)中使用的發(fā)電機(jī)大多使用現(xiàn)地?zé)o功補(bǔ)償?shù)姆椒?。而對于小區(qū)用戶這樣的用電群體，因為其有著地點分散、波動較大、用電負(fù)荷較小且大多無人管理等特點，因此，可以使用負(fù)荷端分散補(bǔ)償?shù)姆椒▉磉M(jìn)行無功補(bǔ)償，使用低壓終端無功補(bǔ)償裝置，該裝置有著無日常維護(hù)的負(fù)擔(dān)、安裝便捷、體積較小、造價低、功能多等優(yōu)點，可以極大地滿足無功補(bǔ)償?shù)闹悄芑刂啤?/p>

2.3 10kV桿上無功補(bǔ)償

目前，在配電網(wǎng)中，許多的工業(yè)變壓器低壓側(cè)都存在著無功補(bǔ)償問題，這些問題加重了發(fā)電廠及變電站的工作負(fù)擔(dān)，大量的無功功率傳送也給配電網(wǎng)帶來了巨大的損害。

10kV桿上無功補(bǔ)償，主要是在架空電線線路的塔桿上安裝10kV戶外并聯(lián)電容器，以此來增加供電系統(tǒng)功率因素，有效提高電壓質(zhì)量，降低配電網(wǎng)損耗。需要注意的是，由于在塔桿上安裝該電容器需要遠(yuǎn)離變電站，因此電容器的保護(hù)、維護(hù)、成本及安裝等問題就十分重要，所以，在使用該無功補(bǔ)償方法時，必須確保補(bǔ)償容量不能過大、對電容器的保護(hù)要做到簡單有效、控制方法必須盡量簡化、補(bǔ)償點的設(shè)置也不能過多等。

2.4 變電站高壓集中補(bǔ)償

使用變電站高壓集中補(bǔ)償?shù)姆椒梢杂行ПＵ瞎╇娤到y(tǒng)無功功率的平衡度。使用變電站高壓集中補(bǔ)償方法所需的裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)以及并聯(lián)電容器等，通過將這些補(bǔ)償裝置連接在變電站內(nèi)10kV的母線上，可以有效提高輸電網(wǎng)終端功率因素，確保供電系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語

綜上所述，供電系統(tǒng)的有效運(yùn)行，可以保障我國人民正常生產(chǎn)生活質(zhì)量，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)。加強(qiáng)無功功率補(bǔ)償，不僅可以有效提高供電電能的質(zhì)量，還能保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，使企業(yè)及人民能正常有序的進(jìn)行生產(chǎn)生活。因此，必須充分了解無功功率補(bǔ)償方法，根據(jù)自身電力系統(tǒng)特點，合理選擇無功功率補(bǔ)償方法，不斷總結(jié)改進(jìn)現(xiàn)有的無功功率補(bǔ)償方法，提高無功功率補(bǔ)償效率，才能確保供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高用電質(zhì)量，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

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