合理利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù) 實(shí)現(xiàn)供用電雙方共贏(yíng)

田勇

【摘 要】降低電力網(wǎng)電能損耗，需要采取行之有效的技術(shù)措施。各級(jí)供用電企業(yè)都需要從本單位的實(shí)際出發(fā)，做好節(jié)電降損的措施以保障電網(wǎng)的通暢運(yùn)行。本文敘述了配電網(wǎng)中對(duì)功率因數(shù)造成影響的主要因素，并說(shuō)明無(wú)功補(bǔ)償對(duì)節(jié)能降耗方面的幫助。

【關(guān)鍵詞】電力網(wǎng)；線(xiàn)損；無(wú)功補(bǔ)償

通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，減少用戶(hù)設(shè)備對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率需求，可以提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，能耗降低，使配電網(wǎng)電壓的質(zhì)量得到改善。如果科學(xué)的使用無(wú)功補(bǔ)償，就能就地平衡電網(wǎng)內(nèi)的無(wú)功功率，使全電網(wǎng)的功率得到提高，減少配電網(wǎng)無(wú)功輸送，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

1.電能損耗產(chǎn)生的原因及措施

任何導(dǎo)電體和電能傳輸設(shè)備在三相交流系統(tǒng)中，都存在電阻（R）和電抗（X），在通過(guò)導(dǎo)體和傳輸設(shè)備時(shí)，交流電流肯定會(huì)在電阻和電抗中產(chǎn)生電能損耗，即所謂的技術(shù)線(xiàn)損。線(xiàn)損包含有功電能損失和無(wú)功電能損失。

1.1線(xiàn)損按性質(zhì)可分為管理線(xiàn)損和技術(shù)線(xiàn)損

由計(jì)量設(shè)備誤差引起的線(xiàn)損和由于不善的管理和失誤造成的線(xiàn)損稱(chēng)之為管理線(xiàn)損。例如漏抄、錯(cuò)抄、錯(cuò)算竊電和抄表不同期等，這些可以通過(guò)建立嚴(yán)格有效的規(guī)章制度來(lái)進(jìn)行約束。在電網(wǎng)中各類(lèi)設(shè)備損耗電能的總稱(chēng)叫做技術(shù)線(xiàn)損，有不變損耗和可變損耗兩種。在運(yùn)行中，電壓過(guò)高或是過(guò)低，配電變壓器負(fù)載不平衡，線(xiàn)路設(shè)備老化等，都會(huì)造成不同程度的線(xiàn)損。這種情況之下，可以通過(guò)先理論分析，再采取措施的方式降低線(xiàn)損[1]。

1.2技術(shù)降損措施

（1）升壓、改造電網(wǎng)；（2）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電網(wǎng)線(xiàn)路；（3）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器；（4）合理調(diào)整運(yùn)行電壓；（5）換粗導(dǎo)線(xiàn)截面；（6）平衡變壓器三相負(fù)荷；（7）增加無(wú)功補(bǔ)償；（8）優(yōu)化運(yùn)行地區(qū)電網(wǎng)無(wú)功電壓。

2.無(wú)功補(bǔ)償在節(jié)能降耗中的重要性及作用

2.1無(wú)功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的重要性

在電網(wǎng)運(yùn)行的時(shí)候，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能源的前提便是電源供給的無(wú)功功率，它也是作為電能輸送和轉(zhuǎn)換的必要工具。如果缺少了無(wú)功功率，電壓就不可改變，輸送電能、電動(dòng)機(jī)的螺旋磁場(chǎng)就不可輕易建立，電動(dòng)機(jī)便不可運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，在電網(wǎng)中，一定要有無(wú)功功率。但是有一個(gè)問(wèn)題值得注意，無(wú)功功率如果從電廠(chǎng)開(kāi)始輸送到用戶(hù)端，就會(huì)增加電網(wǎng)有功功率的損耗，降低電壓質(zhì)量，電力網(wǎng)不能安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)，用戶(hù)的產(chǎn)品質(zhì)量也就得不到保障了[2]。

2.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

（1）根據(jù)功率因素進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功功率在電網(wǎng)里是消耗巨大的，在輸、變、配電設(shè)備上大約會(huì)消耗50%的無(wú)功功率，剩下的50%才會(huì)消耗在電力用戶(hù)上。為了使無(wú)功功率消耗降低，就必須使無(wú)功功率在電網(wǎng)里的流動(dòng)得到有效減少。所以要從用戶(hù)端開(kāi)始增加無(wú)功補(bǔ)償，使用電負(fù)荷的功率提高，便能讓發(fā)電機(jī)無(wú)功出力和輸、變、配電設(shè)備的無(wú)功電力消耗達(dá)到降低的目的，從而使損耗得到降低[3]。

（2）根據(jù)等網(wǎng)損微增率進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。一個(gè)覆蓋范圍較大的電網(wǎng)，判斷它的無(wú)功補(bǔ)償分配是否合理，是否達(dá)到最小的總電能消耗，通過(guò)簡(jiǎn)單的提高功率因素和用無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是很難確定的，這個(gè)時(shí)候，就只能根據(jù)等網(wǎng)損微增率的分配原則進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，無(wú)功補(bǔ)償容量才會(huì)實(shí)現(xiàn)[4]。

（3）低壓電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償。隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)人民的生活水平都有所提高，家用電器也越來(lái)越多的進(jìn)入到普通百姓的生活之中，由此，便會(huì)造成用電量快速增長(zhǎng)。建設(shè)和改造低壓電網(wǎng)的速度沒(méi)有跟上要求，就會(huì)造成功率因素低，電壓質(zhì)量差，電能損耗大。所以把無(wú)功補(bǔ)償裝置有效投資在低壓電網(wǎng)之中，肯定會(huì)很快得到顯著的經(jīng)濟(jì)效益和增加用戶(hù)的滿(mǎn)意度。

3.影響功率因數(shù)的因素

（1）電力變壓器和異步電動(dòng)機(jī)。耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備便是異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器。變壓器通過(guò)空載無(wú)功功率來(lái)消耗無(wú)功，它與負(fù)載率沒(méi)有直接關(guān)系。要改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因素，就不能讓變壓器長(zhǎng)期處在低負(fù)荷狀態(tài)和空載運(yùn)行。異步電動(dòng)機(jī)需要較多無(wú)功是由異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙決定的?？蛰d時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值是異步電動(dòng)機(jī)消耗無(wú)功功率的重要組成部分，所以要使異步電動(dòng)機(jī)的功率因素得到改善，就應(yīng)該防止空載運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，并且要提高負(fù)載率[1]。

（2）供電電壓額度。電能質(zhì)量考核的重要指標(biāo)之一是電壓，而無(wú)功功率不足又會(huì)影響電壓的質(zhì)量。所以說(shuō)，無(wú)功功率與電壓是密不可分的關(guān)系。功率因數(shù)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，是衡量電壓質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

（3）如果供電電壓比額定值高10%，受磁路飽和的影響，無(wú)功功率便會(huì)很快增加，當(dāng)供電電壓比額定值低時(shí)，無(wú)功功率減少，相對(duì)應(yīng)的使他們的功率因數(shù)得到提高。所以要盡可能的平衡電力系統(tǒng)的供電電壓。

（4）電網(wǎng)頻率的波動(dòng)。電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)影響異步電動(dòng)機(jī)和變壓器磁化無(wú)功功率。

從以上這些影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的主要因素來(lái)看，如果能夠采取一些有效的措施，就能夠就地平衡低壓網(wǎng)，使之實(shí)現(xiàn)無(wú)功，讓電網(wǎng)的功率因數(shù)得到提高，使電網(wǎng)的電壓質(zhì)量得到改善，最終達(dá)到節(jié)能降損的目的。

4.無(wú)功功率的補(bǔ)償效果

（1）改善電壓質(zhì)量，使電壓合格率得到提高。要使用戶(hù)端電壓得到提高，就要在距離低壓線(xiàn)路首端處安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置。這樣可以使用電高峰期因電壓低的問(wèn)題得到有效的解決。

（2）提高功率因數(shù)，使節(jié)電降損效果顯著。在以前的線(xiàn)損計(jì)算中，如果一條低壓線(xiàn)路沒(méi)有安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，那么，它的功率就會(huì)很低，使得線(xiàn)損消耗很大，要是在該線(xiàn)路的末端安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，便會(huì)提高功率因數(shù)，降低線(xiàn)損，使節(jié)電降損效果顯著突出。

5.無(wú)功功率的補(bǔ)償效益

在現(xiàn)代用電企業(yè)中，電力系統(tǒng)連接著許多數(shù)量眾多，容量大小不均的感性設(shè)備。所以，電網(wǎng)輸出功率除了需要有功功率之外，還嚴(yán)重需要無(wú)功功率。使電網(wǎng)的無(wú)功功率得到降低，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）使供電雙方的電費(fèi)開(kāi)支得到有效減少。若功率因數(shù)得到提高，則企業(yè)的直接經(jīng)濟(jì)效益是十分巨大的，在國(guó)家電價(jià)制度中，對(duì)企業(yè)合理有效利用電力做了規(guī)范，不同的企業(yè)，功率因數(shù)會(huì)有所不同。若是企業(yè)的功率因數(shù)低于規(guī)定的數(shù)值，則需要支付力率罰電費(fèi)；若是企業(yè)的功率因數(shù)高于規(guī)定數(shù)值，則可以享受無(wú)功功率的獎(jiǎng)勵(lì)資金。所以，減少線(xiàn)路損耗和無(wú)功流動(dòng)可為供用電企業(yè)和客戶(hù)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（2）提高設(shè)備利用率。對(duì)于已有的供電設(shè)備，功率相同的情況下，若是功率因數(shù)得到提高，負(fù)荷流量得到減少，變壓器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)等設(shè)備的功率便會(huì)得到存儲(chǔ)，負(fù)荷增長(zhǎng)的需要就會(huì)得到滿(mǎn)足。

（3）降低系統(tǒng)能耗。使用無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)，可以有效的使有功功率損耗降低，從而達(dá)到使系統(tǒng)能耗降低的目的。

（4）改善電壓質(zhì)量。裝設(shè)電容器只通過(guò)改善電壓質(zhì)量是不可取的，平衡無(wú)功功率，調(diào)高電網(wǎng)功率因數(shù)使調(diào)壓變成它的輔助功能，這樣才能達(dá)到改善電壓的目的。

（5）增加變壓器容量。如果進(jìn)行補(bǔ)償無(wú)功功率，可以通過(guò)計(jì)算得知，變壓器的容量得到有效增加。

6.結(jié)語(yǔ)

如果無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用得當(dāng)，對(duì)于電力部門(mén)來(lái)說(shuō)，有著重大意義，可以配電網(wǎng)損耗降低，電壓質(zhì)量得到改善，在電能緊缺時(shí)使供電能力得到提高，使供需矛盾獲得緩解。這樣一來(lái)就可以讓經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到雙重提高。對(duì)用電單位來(lái)說(shuō)，既可以適當(dāng)減少電費(fèi)開(kāi)支，減少配變?nèi)萘?，降低生產(chǎn)投資成本，又可以降低運(yùn)行中電流，使用電設(shè)備的使用壽命延長(zhǎng)。所以，把無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用的好，就可以使供電雙方獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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