配電網(wǎng)中電容無功補(bǔ)償方案與節(jié)能分析

張永軍

摘 要：隨著我國(guó)快速發(fā)展的情況下，電網(wǎng)也得到了充分的發(fā)展。我國(guó)絕大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的全覆蓋。電網(wǎng)的廣泛布設(shè)，產(chǎn)生了大量的損耗，采用無功補(bǔ)償裝置可以大大降低整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行中的內(nèi)部損耗。無功補(bǔ)償充分的利用了供電功率低的特點(diǎn)，提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率。該文從無功補(bǔ)償?shù)亩x和工作原理入手，對(duì)其在電網(wǎng)中如何操作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 電容無功補(bǔ)償 節(jié)能

中圖分類號(hào)：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（a）-0241-01

在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中，無功功率是電網(wǎng)減輕負(fù)載，減少內(nèi)耗的重要部分，很多的元件采用的是節(jié)能元件。但是，發(fā)電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)在長(zhǎng)遠(yuǎn)距離電力傳送過程中都采用無功功率元件。

無功功率裝置簡(jiǎn)單的可以分為以下兩種：第一種是比較落后的同步調(diào)相機(jī)，它是一種機(jī)械設(shè)備，采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)脑磉M(jìn)行工作，由于其產(chǎn)生的噪音污染和運(yùn)行內(nèi)耗比較大，很多的地方進(jìn)行了更換。第二種是并聯(lián)電容器，它的優(yōu)點(diǎn)是性價(jià)比比較高，方便使用，但是，由于它補(bǔ)償原理的限制，只能對(duì)固定無功，很多情況下，裝置與系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)諧波，造成很大麻煩。

1 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x、原理及其對(duì)電網(wǎng)的影響

無功對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行和電網(wǎng)中各個(gè)元件都具有很大的作用，對(duì)于延長(zhǎng)電設(shè)備的使用年限意義重大。簡(jiǎn)單的說，無功為整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行減負(fù)，不僅提升了供電質(zhì)量，減少了內(nèi)部的電量損耗，還可以為系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效果提供強(qiáng)有力保障。

1.1 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x

（1）無功功率的重視，可以協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的有無功功率的比重關(guān)系。

（2）可以為電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備減負(fù)，減少整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的損耗，使企業(yè)成本降低。

（3）整個(gè)電網(wǎng)在運(yùn)行線路中的電量損耗得到極大的控制，供電效率大大增強(qiáng)，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)具有積極的收益效果。

1.2 對(duì)配網(wǎng)損耗的作用與影響

線損率是影響到配網(wǎng)損耗量大小的關(guān)鍵因素。供電企業(yè)將線損率的控制工作看為是否可以提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心因素。不僅對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行至關(guān)重要，還對(duì)供電企業(yè)的生存發(fā)展有著根本性的影響。無功補(bǔ)償具有提高功率的作用，可以有效的減少配網(wǎng)中的線損率，解決企業(yè)面對(duì)的頸瓶問題。

1.3 對(duì)供電電壓的作用與影響

經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)電網(wǎng)的更高要求，工廠對(duì)于電壓的需求也越來越多，電網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)化程度和電壓質(zhì)量將直接影響著社會(huì)的發(fā)展變化以及人們對(duì)于供電企業(yè)的認(rèn)可度。無功補(bǔ)償方案可以將從根本上解決這個(gè)矛盾，減少電網(wǎng)線路中的電量損失，使得線路末端電壓處于比較高的狀態(tài)，減少能耗。

1.4 電容無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t

無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t中必須將整體與局部的關(guān)系處理妥當(dāng)。將總平衡和區(qū)域平衡結(jié)合來看，分站、分段的進(jìn)行無功平衡控制，從而達(dá)到總平衡的和諧。在變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償，充分利用變電站的大容量，在電線、變壓器等多個(gè)設(shè)備上進(jìn)行分散補(bǔ)償。既可以在運(yùn)送中減少電量損失，又可以在變電站進(jìn)行集中的補(bǔ)償，最大限度的減少了電壓損失。在將西寧集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償?shù)倪^程中，同時(shí)進(jìn)行高低壓補(bǔ)償，達(dá)到以降壓為主的目的，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)的損耗量最低。當(dāng)線路的分支多，負(fù)載重時(shí)，只有對(duì)線路進(jìn)行無功補(bǔ)償，才可以實(shí)現(xiàn)線路最大限度的降壓，提升供電能力和運(yùn)行的穩(wěn)定程度。

2 無功補(bǔ)償裝置在安裝過程中的注意事項(xiàng)

無功補(bǔ)償裝置的安裝工作需要做到與實(shí)際情況相結(jié)合，將電網(wǎng)的需求和裝置的特點(diǎn)進(jìn)行綜合性分析，得出最合理的方式。一般來講，并聯(lián)電容器和變電站存在著很長(zhǎng)的距離，安裝時(shí)，必須將安裝環(huán)境、安裝成本、后期維修等多種花費(fèi)考慮在內(nèi)。在安裝過程中，一般都應(yīng)注意到下面幾點(diǎn)。

2.1 補(bǔ)償點(diǎn)

無功補(bǔ)償裝置要合理的分布在電網(wǎng)中，在電網(wǎng)的每條線中應(yīng)采用單點(diǎn)補(bǔ)償法，并且還要保障補(bǔ)償點(diǎn)的控制簡(jiǎn)單易行，最好采取統(tǒng)一安裝的方式，而不是分組進(jìn)行。

2.2 補(bǔ)償容量

容量對(duì)于網(wǎng)線的補(bǔ)償工作也是很關(guān)鍵的因素。當(dāng)補(bǔ)償?shù)娜萘砍隽司€路需要的程度就會(huì)出現(xiàn)過量補(bǔ)償?shù)那闆r，達(dá)不到節(jié)約電能的效果。在實(shí)際操作中，補(bǔ)償裝置安裝中電線桿上，過多的電容器會(huì)受到周圍熱度的影響，對(duì)供電系統(tǒng)的節(jié)能產(chǎn)生影響，甚至是對(duì)電力系統(tǒng)的安全性帶來極大的挑戰(zhàn)。

3 無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際節(jié)能方案

3.1 確定線路的補(bǔ)償容量

線損是不可回避的問題，無功補(bǔ)償裝置的節(jié)能效果與線損的高低有著直接的關(guān)系。一般情況下，無功補(bǔ)償裝置容量與線路的負(fù)荷存在著嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。所以，無功補(bǔ)償裝置在安裝前要對(duì)線路的負(fù)荷以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)地的分析，得到確切的數(shù)據(jù)，給無功補(bǔ)償裝置一個(gè)比較精確的容量。

3.2 確定補(bǔ)償裝置的安裝位置

安裝無功補(bǔ)償裝置的過程中要嚴(yán)格的按照無功就地平衡的原則。尤其是在安裝中，要將配網(wǎng)的電流最大化進(jìn)行控制，盡可能的減少電流的數(shù)值。經(jīng)過有效的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每一條線路中只能具有一個(gè)無功補(bǔ)償設(shè)備，并且設(shè)備的安裝點(diǎn)在負(fù)荷的2/3處。這樣的安裝可以收到最后的節(jié)能效果，并對(duì)裝置的統(tǒng)一管理十分有利。合理的安裝布局可以將整個(gè)網(wǎng)線中的損耗降到最低程度，滿足人們對(duì)電網(wǎng)的需求

4 無功補(bǔ)償裝置在配電網(wǎng)中應(yīng)用的節(jié)能效果

無功補(bǔ)償設(shè)備的節(jié)能效果不能依靠簡(jiǎn)單的試驗(yàn)來測(cè)得，需要進(jìn)行實(shí)踐來證明。在實(shí)地安裝設(shè)備后，安裝設(shè)備后的電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，功率因數(shù)有效的提升了0.04，達(dá)到了0.93。在試驗(yàn)階段，電網(wǎng)與原來的損耗相比減少了431.467 kW·h，按照我國(guó)規(guī)定的單價(jià)計(jì)算，等于減少了2.5萬的損耗，為供電企業(yè)減少了付出成本。從這個(gè)實(shí)踐的結(jié)果可以看出，安裝無功補(bǔ)償裝置可以有效的提高整個(gè)電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少電量的損失，給企業(yè)帶來直接的收益，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

5 結(jié)語

無功補(bǔ)償裝置通過對(duì)電網(wǎng)中的功率因數(shù)和末端電壓的提升，做到了整個(gè)電網(wǎng)的無功平衡，使得電網(wǎng)負(fù)荷減輕，損耗得到了有效的控制，給企業(yè)的增收和電網(wǎng)的穩(wěn)定貢獻(xiàn)很大。無功補(bǔ)償方案可以很快的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能運(yùn)行，對(duì)于人們、供電企業(yè)、政府都有益處，需要進(jìn)行深入的開發(fā)研究。

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