低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用及發(fā)展

仝光存

云南冶金云芯硅材股份有限公司

低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用及發(fā)展

仝光存

云南冶金云芯硅材股份有限公司

在當(dāng)下配電網(wǎng)電力系統(tǒng)中，低壓配電網(wǎng)的主要作用是電能的有效分配，滿足人們的用電需求。從客觀角度來(lái)講，低壓配電網(wǎng)可以看作電力系統(tǒng)與用電用戶(hù)連接的紐帶，在供電系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位。但是，要想實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)對(duì)電能的有效分配，還需要無(wú)功補(bǔ)償裝置的科學(xué)合理配置，以此提升供電電壓質(zhì)量，減少低壓配電網(wǎng)的網(wǎng)損，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定化發(fā)展。基于此，本文就以低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展研究為課題，對(duì)低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行以及無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇類(lèi)型，進(jìn)行深入化探索。

低壓配電網(wǎng)；無(wú)功補(bǔ)償裝置；發(fā)展措施

低壓配電網(wǎng)(lowvoltagedistributionnetworks，LVDNs)作為電力供體，承載的電力受體用戶(hù)量大且雜。受規(guī)劃、運(yùn)行及管理監(jiān)督工作的不到位，LVDNs線損居高不下，低電壓?jiǎn)栴}凸出。無(wú)功優(yōu)化作為L(zhǎng)VDNs降損、提壓的關(guān)鍵技術(shù)手段業(yè)已被提上配電網(wǎng)規(guī)劃議程。傳統(tǒng)配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化多針對(duì)單一負(fù)荷水平進(jìn)行并聯(lián)電容器(shuntcapacitors，SCs)優(yōu)化配置，顯然無(wú)法滿足負(fù)荷時(shí)變特性的需要。此外，就地分散式無(wú)功優(yōu)化配置一旦形成，某些輕負(fù)荷節(jié)點(diǎn)過(guò)剩的無(wú)功容量無(wú)法轉(zhuǎn)移至無(wú)功欠缺的重負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，降低了SCs的效用值，亦無(wú)法滿足負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需求。

1 低壓配電系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒?/h2>

(1)集中補(bǔ)償。低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的集中補(bǔ)償方式，就是將補(bǔ)償電容器組裝設(shè)在變電站站內(nèi)母線上，進(jìn)行手動(dòng)或者分組形式的自動(dòng)補(bǔ)償。當(dāng)然，在實(shí)際的應(yīng)用中，還需要結(jié)合低壓配電網(wǎng)的具體應(yīng)用情況。

(2)低壓個(gè)別補(bǔ)償。低壓個(gè)別補(bǔ)償通過(guò)控制、保護(hù)無(wú)功補(bǔ)償裝置，并且將其與電機(jī)同時(shí)投切隨機(jī)補(bǔ)償，此種方式能很好的限制用電單位的無(wú)功負(fù)荷。低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：不需要頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量，無(wú)功補(bǔ)償與用電設(shè)備運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行，因此不會(huì)出現(xiàn)無(wú)功倒送現(xiàn)象。此外，低壓個(gè)別補(bǔ)償還具有配置靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

(3)高壓集中補(bǔ)償。高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的一種補(bǔ)償方式。其適用于用戶(hù)遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端，用戶(hù)本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可起到減少對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用；低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置是根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，合理地提高了用戶(hù)的功率因數(shù)。

(4)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。它是由可控硅控制投切電容器，這種控制方式雖然反應(yīng)速度一般僅為20ms，但是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償投切時(shí)無(wú)任何的充電電流和過(guò)電壓。

2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

在低壓供電系統(tǒng)中，采用合理的方式對(duì)電氣設(shè)施進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)充，并且施加濾液的補(bǔ)償，可對(duì)低壓供電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生十分重要的影響。其不僅可促進(jìn)電網(wǎng)輸送效率的提升，使諧波得到控制，而且可以確保線路電壓的穩(wěn)定，保障電網(wǎng)輸送的質(zhì)量。其主要具有三大優(yōu)勢(shì)：其一、促進(jìn)線路輸送水平的提高。電網(wǎng)輸送過(guò)程中，有功率的輸送能力保持不變，在無(wú)功功率增加時(shí)，有功功率將減小，導(dǎo)致電網(wǎng)輸送效率降低。對(duì)此，工作人員可在電網(wǎng)的一端實(shí)施無(wú)功功率的補(bǔ)償，從而提高有功功率所占比例，有效提高電網(wǎng)的輸送效率。其二、可使電網(wǎng)電壓保持穩(wěn)定。電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)功傳輸具有破壞電力用戶(hù)電壓穩(wěn)定的可能，并且也可能增加電路的損耗。對(duì)此，可施加合理的電容器于無(wú)功負(fù)荷的集中位置，并且電容器向負(fù)荷點(diǎn)提供無(wú)功功率的補(bǔ)償，能夠使低壓供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償量減少，使電網(wǎng)的總壓降損失減少。其三、提高供電質(zhì)量。供電質(zhì)量的參考依據(jù)包括用戶(hù)用電的電壓、頻率以及波度等。這有這些方面符合標(biāo)準(zhǔn)，才表示供電的質(zhì)量較好。并且，系統(tǒng)供電的電流及電壓均要與標(biāo)準(zhǔn)相符。

3 低壓供電系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用

無(wú)功補(bǔ)充設(shè)備通常分為非靜態(tài)方法與靜態(tài)無(wú)功方法。就非靜態(tài)方法而言，其包含了電子機(jī)件以及電子技術(shù)，屬于一種快捷隨動(dòng)裝置。一般情況下，控制器可在0.5至1個(gè)周波內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與取樣，控制信號(hào)的傳送需要2個(gè)工作時(shí)間。在狀態(tài)正常的基礎(chǔ)上，采用機(jī)械操作的方式，投切電容器能在20毫秒內(nèi)導(dǎo)通晶閘。從而推動(dòng)電容機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，必須確保晶閘管的電容器電壓為0，不然將對(duì)元件造成損壞。并且半導(dǎo)體機(jī)件需要保證不存在涌動(dòng)流投切，在操作情況的情況下，將停止脈沖的激發(fā)，從而將晶閘管的交流電關(guān)閉。電容器強(qiáng)度在關(guān)閉的情況下其將產(chǎn)生最大的線路電壓，因而必須采取釋放電荷的方式，為下次使用提供方便。這種補(bǔ)償方式成本較高，然而由于其較好的性能及質(zhì)量，使該技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。就靜態(tài)無(wú)功法而言，將憑借傳統(tǒng)接觸器的動(dòng)作減少接觸器的操作頻率，有效實(shí)現(xiàn)設(shè)備的保護(hù)，并且最重要的是其能確保電壓供電網(wǎng)的穩(wěn)定性，結(jié)合該方式的特征進(jìn)行考慮，一般將其應(yīng)用于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備上。此外，無(wú)觸點(diǎn)無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用，其具備以下優(yōu)勢(shì)：第一、關(guān)閘涌流，有效延長(zhǎng)使用時(shí)間。其主要因?yàn)殡娏鬟^(guò)零除去技術(shù)的應(yīng)用，投切過(guò)程中不存在沖激，電流也相對(duì)比較穩(wěn)定，不會(huì)損壞其他電器模塊，有效延長(zhǎng)其使用時(shí)間。第二、具有較高的補(bǔ)償精度與較高的投切效率。第三、投切方式比較先進(jìn)。第四、投切振蕩及補(bǔ)償效果較好。第五、具有良好的發(fā)展前景。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們用電需求量的增加，給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)較大的阻力。但是，在實(shí)際的低電壓配電網(wǎng)中，因?yàn)榈蛪号潆娋W(wǎng)沒(méi)有配備無(wú)功補(bǔ)償裝置，因此增加了線路的輸電損耗，加重了電壓質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)不到電力系統(tǒng)對(duì)低壓配電網(wǎng)分配電能的安全要求。針對(duì)這一情況，要想實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)對(duì)電能的有效分配，還需要無(wú)功補(bǔ)償裝置的科學(xué)合理配置，以此提升供電電壓質(zhì)量，減少低壓配電網(wǎng)的網(wǎng)損，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定化發(fā)展。

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