低壓電網(wǎng)中的無功補償之探析

魏 峰

摘要:無功補償在低壓電網(wǎng)中的配比及作用是維持電流順暢的重要條件因素,也是提高電網(wǎng)工作效能的核心因子。供電過程中注意無功補償?shù)暮侠磉\用,可以獲得最好的技術(shù)和經(jīng)濟效益。文章論述了低壓電網(wǎng)中無功補償?shù)谋匾院偷蛪弘娋W(wǎng)的無功補償要求,以及低壓集中補償方法,降低能效值;中間同步或靜止補償,保持補償?shù)捻槙承?用戶終端分散補償,提高電壓利用率等低壓電網(wǎng)中無功補償?shù)姆椒ā?/p>

關(guān)鍵詞:低壓電網(wǎng);無功補償;能效值;中間同步;靜止補償

中圖分類號:TM571文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0011-02

根據(jù)現(xiàn)代電力工作運行規(guī)律,我們可得出:在供電的過程中,利用無功補償?shù)姆绞竭M(jìn)行配送電流,能夠穩(wěn)定電壓和降低損耗的作用。由此可見,探討無功補償在低壓電網(wǎng)中的合理運用,一方面,能夠提高電網(wǎng)工作的效率;另一方面,能夠降低電能損失,為電力的健康發(fā)展獲得雙贏。

一、低壓電網(wǎng)中無功補償?shù)谋匾?/p>

(一)無功補償是穩(wěn)定低壓的必然選擇

電壓的穩(wěn)定是電網(wǎng)輸送過程中的重要條件,也是電力輸送質(zhì)量不可缺少的重要方面。利用無功補償?shù)姆绞竭M(jìn)行傳輸電流,則可達(dá)到上述的要求,降低損耗。

(二)無功補償是企業(yè)開支節(jié)流的有效途徑

根據(jù)國家電價制度,對不同企業(yè)的功率因數(shù)規(guī)定了要求達(dá)到的不同數(shù)值,按照一定的數(shù)值進(jìn)行收取電費。對此,很多企業(yè)特別注重對機器設(shè)備的節(jié)能保養(yǎng),以便減少開支。無功補償?shù)倪\用則可達(dá)到上述要求,能夠幫助企業(yè)減少在正常開機后的損耗,節(jié)約成本。

(三)無功補償有利于降低系統(tǒng)的能耗

我們可根據(jù)P= IUCOSφ的計算公式來測算無功補償降低電力系統(tǒng)能耗的作用情況。根據(jù)I1/I2= cosφ2/cosφ1來計算,線損 P減少的百分?jǐn)?shù)為:ΔP%=(1-I2/I1)×100%=(1-cosφ1/ cosφ2)×100% ,也就是說當(dāng)功率因數(shù)從0.75提高到0.90時,由上式可求得有功損耗將降低25%～40%。這是意想不到的效果。

(四)無功補償能夠穩(wěn)定電壓

根據(jù)電壓損耗的計算公式可知,變壓器的電壓幾乎全為輸送無功負(fù)荷Q產(chǎn)生的,功率Q在電壓穩(wěn)定中具有不可替代的作用。對此,若在輸電過程中,盡量地減少無功功率Q,則不僅能夠保持電壓的穩(wěn)定,還能夠保證大型電動機的順利起動。

二、低壓電網(wǎng)的無功補償要求

(一)同機補償,減少損耗

在輸電之前將低壓電容器組與電動機進(jìn)行連接,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行同時工作。這樣既可降低電流流通過程中損耗,又可提高電流的工作效能,達(dá)到無損耗值要求。

(二)用器補償,彌補損耗

我們可將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二側(cè),一方面,能夠補償配電變壓器空載無功;另一方面,可彌補變壓器因運行而帶來的一定損耗。

(三)隨時補償,穩(wěn)壓供給

在補償?shù)倪^程中以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,將低壓電容器組補償在大用戶0.5kV左右的母線上。這樣,不僅可以上滿足述兩種補償要求,還能夠發(fā)揮穩(wěn)壓的作用,減少電器受損。

三、低壓電網(wǎng)中無功補償?shù)姆椒?/p>

(一)低壓集中補償方法,降低能效值

低壓集中補償方法主要是在配電變壓器380V側(cè)進(jìn)行集中補償,通常采用微機控制的低壓并聯(lián)電容器柜。這樣的補償方法具有如下作用:(1)補償?shù)娜萘枯^大,可用于上千容器;(2)跟蹤性能較好,即可根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動情況進(jìn)行相應(yīng)數(shù)量的補償,做到供給平衡;(3)補償?shù)慕?jīng)濟效率好,這種補償方式對配電過程的損耗有一定的幫助,且投資和維護費用均由專用變用戶承擔(dān),減少供電企業(yè)的成本投入。

筆者根據(jù)現(xiàn)有的資料進(jìn)行整理發(fā)現(xiàn):目前國內(nèi)各廠家生產(chǎn)的自動補償裝置通常是根據(jù)功率因數(shù)來進(jìn)行電容器的自動投切的。一旦運用集中補償?shù)姆椒?不僅能夠達(dá)到上述的目標(biāo)要求,還能夠使企業(yè)能夠及時地發(fā)現(xiàn)和解決問題。這種集中補償方法,一方面能夠引起電力供應(yīng)部門的關(guān)注,便于檢查電壓的運行情況;另一方面能夠使電壓的數(shù)值始終在一定的范圍之內(nèi)。

(二)中間同步或靜止補償,保持補償?shù)捻槙承?/p>

筆者在近幾年的工作實踐中發(fā)現(xiàn),在遠(yuǎn)距離輸電線路中間裝設(shè)同步調(diào)相機或靜止補償裝置,能夠產(chǎn)生如下的效果:(1)有助于電壓的穩(wěn)定,能夠減少在輸電過程中的不斷充電現(xiàn)象;(2)提高輸電的容量水平,即在多條線路的輸電過程中,及時補充其損耗,起到穩(wěn)壓增容的作用;(3)調(diào)節(jié)性能強,因這種補償在線路的中點,能夠起到配給和補償?shù)墓π?從而最大限度地發(fā)揮其調(diào)節(jié)功能。

在實際的操作過程中,應(yīng)該注意以下幾方面:(1)選擇合理的調(diào)節(jié)點,即輸電網(wǎng)的電壓支撐點與調(diào)壓輸電網(wǎng)與受電地區(qū)的低一級電壓的電網(wǎng)相聯(lián)的樞紐點設(shè)計無功補償裝置;(2)確定合理的補償調(diào)節(jié)范圍,減少其手外力的影響;(3)不斷地進(jìn)行跟蹤維護,盡管這種補償?shù)淖詣踊潭容^高,但也會出現(xiàn)一些諸如受惡劣天氣影響等問題,應(yīng)該注意隨時觀察,發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行及時校正。

(三)用戶終端分散補償,提高電壓利用率

用戶是輸電過程中的終結(jié)環(huán)節(jié),如果能夠在用戶終端進(jìn)行分散補償,不僅能夠提高電壓利用率,還能夠使得用戶的電器設(shè)備始終保持在一定的穩(wěn)壓值之內(nèi),減少破壞現(xiàn)象的發(fā)生。筆者以為,用戶終端分散補償?shù)谋匾灾饕w現(xiàn)在:(1)城鎮(zhèn)電力用戶的用電量日益增多,需要節(jié)省資源成本;(2)使用電器的頻率較以往有所提高,實行這樣的補償方式,能夠有一定的發(fā)展空間;(3)符合國家的用電規(guī)范要求《供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052-1995)指出,容量較大,負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備無功負(fù)荷宜單獨就地補償。可以這么說,用戶終端分散補償方式是較為合理的方法之一。

對此,筆者以為應(yīng)該建立用戶終端分散補償來提高電壓的利用率。我們可針對小區(qū)用戶終端,應(yīng)該開發(fā)一種新型低壓終端無功補償裝置。這樣的無功補償方式,一方面,能夠使得電壓釋放系統(tǒng)能量,提高線路供電能力;另一方面,使得電壓始終保持在一定的穩(wěn)定數(shù)值范圍之內(nèi),有助于保護電氣設(shè)備。除此之外,運用這樣的補償方法,可使線損率減少20%。

總之,在低壓電網(wǎng)的無功補償中,不僅要分析低壓線路的具體特征,還應(yīng)該從無功補償?shù)倪\用方法出發(fā),精心設(shè)計符合電壓運行的節(jié)能模式,一定能夠提高低壓電網(wǎng)的運行效率。

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