無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響

林大鵬

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.098

摘 要：當(dāng)前低壓電網(wǎng)改造和建設(shè)中應(yīng)該從影響電網(wǎng)功率因數(shù)的因素著手，提出合理措施，以無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞竭_(dá)到補(bǔ)償目的。該文研究闡述了無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的基本原則，分析了影響低壓電網(wǎng)功率因數(shù)大小的主要原因，提供了利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的對(duì)策與方法，希望為科學(xué)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)起到參考的作用。

關(guān)鍵詞：無(wú)功補(bǔ)償技術(shù) 無(wú)功功率 功率因數(shù) 低壓電網(wǎng) 隨機(jī) 隨器 跟蹤

中圖分類號(hào)：TM714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）12（c）-0098-02

當(dāng)前低壓電網(wǎng)改造和建設(shè)中應(yīng)該從影響電網(wǎng)功率因數(shù)的因素著手，提出合理措施，以無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞竭_(dá)到補(bǔ)償目的。

1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的基本原則

1.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)钠胶庑栽瓌t

低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的提升以無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用作為前提，應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)過(guò)程中要做到總體平衡與局部平衡相結(jié)合這一要點(diǎn)，既要做到低壓電網(wǎng)的局部平衡，也要做到低壓電網(wǎng)的局域平衡，以此來(lái)平衡低壓電網(wǎng)總體和局部功率因數(shù)的平衡。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該以局部平衡為主，這樣既能保證低壓電網(wǎng)的供電質(zhì)量，同時(shí)也能提升電網(wǎng)功率因數(shù)。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)合性原則

集中和分散是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)兩種主要方式。在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器以作為集中補(bǔ)償。而分散補(bǔ)償是指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。

2 影響低壓電網(wǎng)功率因數(shù)大小的主要原因

2.1 低壓電網(wǎng)主要設(shè)備運(yùn)行對(duì)功率因數(shù)的影響

在低壓電網(wǎng)中影響功率因數(shù)的主要設(shè)備存在大功率的異步電動(dòng)機(jī)和為數(shù)眾多的變壓器。異步電機(jī)存在電流和勵(lì)磁上不同步的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)，這會(huì)導(dǎo)致異步電機(jī)上會(huì)產(chǎn)生眾多的無(wú)功功率，出現(xiàn)對(duì)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響。變壓器在低壓電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生空載或低負(fù)載的現(xiàn)象，這會(huì)增加整個(gè)低壓電網(wǎng)的無(wú)功功率水平，最終使功率因數(shù)受到影響。

2.2 低壓電網(wǎng)超負(fù)荷對(duì)功率因數(shù)的影響

當(dāng)前電力用戶和電氣設(shè)備的用電需求持續(xù)性增長(zhǎng)，特別是抵押電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)期超負(fù)荷的狀況，根據(jù)電力公式計(jì)算，當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)的負(fù)荷超出10%時(shí)，電網(wǎng)整體的無(wú)功功率將會(huì)提升35%，不但影響了低壓電網(wǎng)的正常運(yùn)行，也給低壓電網(wǎng)設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p耗，進(jìn)而會(huì)造成功率因數(shù)的失控。目前低壓電網(wǎng)超負(fù)荷已經(jīng)成為常態(tài)，如何控制超負(fù)荷現(xiàn)象，提升功率因數(shù)已經(jīng)成為一個(gè)重要的課題。

3 利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的對(duì)策與方法

低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的提高應(yīng)該以無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的合理應(yīng)用作為前提，應(yīng)該結(jié)合低壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功率因數(shù)的構(gòu)成特點(diǎn)，通過(guò)系統(tǒng)性、差異性、針對(duì)性的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用，確保低壓電網(wǎng)功率因數(shù)得到有效提高，進(jìn)而確保低壓電網(wǎng)的電能質(zhì)量目標(biāo)和節(jié)電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3.1 應(yīng)用隨機(jī)補(bǔ)償技術(shù)提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)

隨機(jī)補(bǔ)償主要在低壓電網(wǎng)的特殊區(qū)域和特殊電氣上應(yīng)用，是通過(guò)低壓電網(wǎng)中的低壓電容器做到與電動(dòng)設(shè)備的并聯(lián)，以控制投切的手段和平衡電容的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電工設(shè)備的保護(hù)，進(jìn)而控制整個(gè)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)。隨機(jī)補(bǔ)償具有無(wú)功補(bǔ)償與設(shè)備運(yùn)行相一致的特點(diǎn)，不需要對(duì)補(bǔ)償設(shè)備、補(bǔ)償容量進(jìn)行頻繁地調(diào)整和控制，減少了低壓電網(wǎng)的系統(tǒng)壓力。在隨機(jī)補(bǔ)償?shù)蛪弘娋W(wǎng)電動(dòng)設(shè)備過(guò)程中，應(yīng)該以提升功率因數(shù)作為出發(fā)點(diǎn)，要簡(jiǎn)化隨機(jī)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，通過(guò)科學(xué)配置隨機(jī)補(bǔ)償裝置，簡(jiǎn)化低壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，降低低壓電網(wǎng)出現(xiàn)事故的可能，進(jìn)一步提升低壓電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

3.2 應(yīng)用隨器補(bǔ)償技術(shù)提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)

隨器補(bǔ)償技術(shù)是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)體系中重要的一個(gè)方面，是指通過(guò)補(bǔ)償變壓器的空載武功運(yùn)行作為低壓電網(wǎng)提升補(bǔ)償效果，提高功率因數(shù)的一種方式，其特點(diǎn)是低壓電容器與配電變壓器的二次側(cè)與抵押保險(xiǎn)相連接，通過(guò)變壓器的空載勵(lì)磁功能維護(hù)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的水平。應(yīng)用隨器補(bǔ)償技術(shù)時(shí)要注意對(duì)接線方式的控制，要采用有效的結(jié)構(gòu)補(bǔ)償控制的無(wú)功負(fù)荷，做到無(wú)功負(fù)荷的就地平衡，從整體上提升低壓電網(wǎng)功率因數(shù)。要避免輕負(fù)載狀態(tài)下變壓器的容量控制，避免變壓器損耗過(guò)多的供電量，進(jìn)而有效確保低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的水平。

3.3 應(yīng)用跟蹤補(bǔ)償技術(shù)加護(hù)提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)

顧名思義跟蹤補(bǔ)償就是對(duì)大用電量電氣設(shè)備進(jìn)行母線上的跟蹤性補(bǔ)償，特別在工業(yè)生產(chǎn)或區(qū)域供電過(guò)程中，跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢(shì)就越發(fā)明顯，對(duì)于低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的提升效果也就越好。很多低壓電網(wǎng)已經(jīng)廣泛使用跟蹤補(bǔ)償技術(shù)，通過(guò)高質(zhì)量、低能耗的補(bǔ)償效果，以此來(lái)替代隨機(jī)補(bǔ)償和隨器補(bǔ)償，做到對(duì)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的有效保障。在跟蹤補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際中要考慮到功率因數(shù)的實(shí)際水平，要將補(bǔ)償電容器與大用電量電氣母線直接相關(guān)聯(lián)，做到對(duì)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的有效提升。同時(shí)，要注意跟蹤補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)成本控制，避免過(guò)大的造價(jià)影響到跟蹤補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而出現(xiàn)低壓電網(wǎng)功率因數(shù)難于得到保障問(wèn)題的產(chǎn)生。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是低壓電網(wǎng)控制和提升功率因數(shù)，推進(jìn)低壓電網(wǎng)電能提升的基礎(chǔ)技術(shù)。新時(shí)期，低壓電網(wǎng)管理與技術(shù)人員應(yīng)該進(jìn)一步挖掘無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的潛力，使無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)真正成為提高低壓電網(wǎng)供電質(zhì)量和功率因數(shù)的前提，以無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)來(lái)擴(kuò)大低壓電網(wǎng)補(bǔ)償容量，確保低壓電網(wǎng)能夠得到科學(xué)改進(jìn)和合理擴(kuò)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)的安全與高效，達(dá)到節(jié)約電能、提高低壓電網(wǎng)效能的目標(biāo)。

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