用戶側(cè)無功補償研究

馮榮亮

摘 要：隨著社會科技的發(fā)展，人們?nèi)缃竦纳钜呀?jīng)離不開電能，因此電能的質(zhì)量以及線路損耗問題就顯得尤為的重要。文章從電能的質(zhì)量和線路功率損耗出發(fā)，主要介紹了用戶側(cè)無功補償?shù)默F(xiàn)狀及其意義，同時針對用戶側(cè)無功補償設(shè)備維護中存在的各類問題進行了具體分析，并提出了相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：補償裝置；無功補償；線路損耗；電能質(zhì)量

中圖分類號：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）12-0102-01

電能的質(zhì)量如今時刻影響著企業(yè)和個人的根本利益，因此我們必須重視用戶側(cè)無功補償?shù)倪@個問題，盡量減少力率調(diào)整導(dǎo)致電費長期偏高，電壓質(zhì)量不合格這些情況在生活中發(fā)生的頻率，從而達(dá)到既能很好的使用和維護電路，同時又能提高電能質(zhì)量，減少電路損耗的目的。本文通過結(jié)合用戶側(cè)無功補償裝置在應(yīng)用中存在的問題，對用戶側(cè)無功補償?shù)囊饬x和原則進行了簡單的闡述，經(jīng)過仔細(xì)分析后提出了一些合理的對策。

1 無功補償?shù)囊饬x及原則

為了減少和避免不同區(qū)域之間進行的遠(yuǎn)距離交換與傳輸，確保總體與局部的平衡，對于無功補償應(yīng)采取的“就地補償、分級分區(qū)平衡”控制原則。接線傳輸如圖1所示，下面通過它做以下分析。

由圖可以簡單得出幾個已知量，在線路的阻抗R+JX，傳輸?shù)接脩舻墓β蔖+JQ。其中，在長距離的傳輸?shù)倪^程中會造成較大的功能損耗。功能的損耗可以表達(dá)為：

ΔP=（P2+Q2）×R/U2；

線路的損失功率表達(dá)式為：

ΔS=（P2+Q2）×（R+JX）/U2。

通過分析可得出，ΔU=（PR+QX）/U，傳輸?shù)挠行Чβ什蛔兊臅r候，由于遠(yuǎn)距離的傳輸，線路上的功耗，無功功率的傳輸電壓下降。也就是說，阻抗會隨著線路距離越長而相對越大，功耗和壓降也相對較大；相反的，阻抗隨線路距離越短而越小時，功耗和壓降也相對越小。因此要想使得整個線路中的功耗和壓降得到一定平衡，用戶可以采取無功的負(fù)荷補償。

2 用戶側(cè)無功補償管理的現(xiàn)狀分析

2.1 無功補償設(shè)備安裝位置不合理

用戶無功補償設(shè)備應(yīng)該有一個合理的安裝位置，否則設(shè)備將受到損壞，浪費資源，加大用戶的經(jīng)濟費用。所以必須嚴(yán)格按照規(guī)格正確安裝無功補償設(shè)備。

2.2 無功補償設(shè)備選擇數(shù)量不合理

用戶選擇無功補償設(shè)備數(shù)量是個有難度的問題，數(shù)量過多，可能會導(dǎo)致線路電壓瞬間過高，用戶電能的損耗和設(shè)備的維護費用也同時會增加。而無功補償設(shè)備數(shù)量偏少時，線路主網(wǎng)的壓力卻會大大增加，線路損耗嚴(yán)重，最終導(dǎo)致用戶的電費也大大增加。由此可見，無功補償設(shè)備的數(shù)量無論是過多還是過少，都會加大損耗電路，降低用戶的用電質(zhì)量，經(jīng)濟費用卻不斷增加，因此最好的解決辦法就是根據(jù)不同情況下的用電需要，來選擇出合適數(shù)量的無功補償設(shè)備。

3 用戶側(cè)無功補償中設(shè)備存在的問題及解決措施

3.1 電容接觸器問題

目前在我們國內(nèi)，制造電容接觸器的廠商越來越多，由于各個廠商選擇的材料不同，制造出來的電容接觸器質(zhì)量也大不相同。因此電容接觸器損壞成為了用戶進行無功補償裝置投切的過程中的一個嚴(yán)重現(xiàn)象，我們對電容接觸器損壞的原因進行以下分析：

①由于不同電容接觸器的生產(chǎn)廠家在設(shè)計上有所不同，有些廠家不正規(guī)。當(dāng)電容接觸器設(shè)計不規(guī)范時，接觸器導(dǎo)線連接的部位就會不合理，造成了電容接觸器的使用壽命大大減少的后果。

②電路中經(jīng)常出現(xiàn)諧波含量比較高的情況，這時基波的電流擴大造成電壓和電流波形發(fā)生畸變，接觸器饒觸頭，相與相或相對地短路，最終接觸器毀壞。

③最初設(shè)置補償控制器時，不慎將投切時間設(shè)置過短，二次吸合電流就會瞬間過大，最終損壞電容接觸器。

④有時實際電路中會有多個用電設(shè)備同時使用，這時電流很容易不平穩(wěn)的，導(dǎo)致電容接觸器內(nèi)部紊亂，長時間的工作后接觸器就會損壞。

3.2 電容器自身的問題

經(jīng)過調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn)，電容器本身比較容易出現(xiàn)的問題就是在短路、運行較短時間后，可用的容量減少，導(dǎo)致電容器擊穿后不能自動愈合，有時還會引起爆炸的嚴(yán)重后果，損壞人力財力。它的原理是自動愈合式電容器正常使用時，被擊穿后會實現(xiàn)自動愈合，然而被擊穿的次數(shù)越多，電容器毀壞程度越嚴(yán)重，最終造成很多危險。其中電容器的損壞主要有以下原因：

①長時間使用電容接觸器時電路中的電壓、電流都不穩(wěn)定，會損壞電容器。

②在電路補償?shù)乃查g，電流也會瞬間增大，這時電容接觸器非常容易損壞。

③補償控制器產(chǎn)生的誤投、誤切，或者投切時間設(shè)置較短，都會對電容器造成一定程度的損壞。

④電路中諧波的問題不可忽視，它極易對電容器產(chǎn)生干擾，并且會嚴(yán)重?fù)p傷電容器。

3.3 設(shè)備改進措施

為了保證用戶側(cè)無功補償裝置良好的運行，避免以上提到的用戶側(cè)無功補償裝置常出現(xiàn)的各種問題，工作人員必須時刻注意以下問題：

①購買設(shè)備時切記要進行多多比較，選擇質(zhì)量好，價格合理的設(shè)備進行購買，不能貪圖便宜購買質(zhì)量不合格的電容接觸器。

②及時處理好電路中電壓、電流的不平衡問題，盡量不要長時間使用電容器。

③為防止瞬間電流過大，可以對電抗器等原件進行串接。

④時間是非常重要的，必須嚴(yán)格控制控制器的投切時間，不要過早或過晚。

⑤對于諧波可以采取加裝濾波設(shè)備的方法來處理電網(wǎng)中存在的諧波問題。

4 用戶側(cè)無功補償配置方案

通常用戶側(cè)無功補償?shù)姆绞街饕譃榉稚⒀a償和集中補償兩種，而它的補償裝置一般安裝在變壓器的低壓側(cè)，這樣設(shè)計是為了在電容器發(fā)生安全故障時對變壓器的無功進行補償，從而起到保護電網(wǎng)的作用。分散補償分開來說又有個別補償和分組補償兩種，他們分別存在各自的優(yōu)點與不足。個別補償是為了實現(xiàn)控制裝置和保護裝置與電機的同時投切，將用電設(shè)備和低壓電容器組進行并接，這樣可以減少電網(wǎng)干線與分支線路中的無功負(fù)荷，相對來說補償比較徹底，然而相對來說它的利用率比較低，成本較高。分組補償與之不同的是將低壓電容器組補償安裝在母線上，它雖然控制保護裝置比較復(fù)雜，對減少支路中的無功負(fù)荷沒有很大效果，但是卻有效的減少了變壓器與線路的無功負(fù)荷，極大提高了利用率。集中補償相對分散補償來說比較簡單，它在一定程度上提高了利用率，減少系統(tǒng)的無功損耗，只是不能對出線的無功負(fù)荷起到減少的作用。所以一般情況下我們提倡采用以分散補償為主，分散補償和集中補償相結(jié)合的方式，來達(dá)到電能質(zhì)量最大化，并且使用戶用費最低化的目的。

5 結(jié) 語

綜上所述，電能如今成為了我們生活的一項重要能源，因此它的質(zhì)量會密切影響著個人以及企業(yè)的根本利益，因此我們必須切實重視用戶側(cè)無功補償這個問題，通過從生活中就很好的使用和維護電路來提高電能的質(zhì)量，盡可能減少電路的損耗，防止出現(xiàn)電力率調(diào)整電費長期偏高，電壓質(zhì)量不合格這些都不愿意出現(xiàn)的局面。

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