供配電系統(tǒng)的無功補償與節(jié)能分析

馬一帆

摘 ?要：電網(wǎng)中的電力負荷例如離心風機、壓縮機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中這些設(shè)備在消耗有功功率時還會消耗無功功率，因此配電系統(tǒng)需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。為了降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，無功補償就是通過在供配電網(wǎng)系統(tǒng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設(shè)備，從而給供配電網(wǎng)提供因感性負載所消耗的無功功率，最終減少無功功率在供配電網(wǎng)中的流動。

關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng);無功補償;節(jié)能

隨著我國電網(wǎng)改造政策的實施，為了更好對其進行貫徹和落實，國家對供配電系統(tǒng)提出了全新的創(chuàng)新優(yōu)化方式。為了更好地提升輸電質(zhì)量以及降低線路損壞等問題，無功補償技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用在供配電系統(tǒng)中。文章闡述供配電系統(tǒng)中無功補償?shù)囊饬x，分析了無功補償?shù)膽?yīng)用原則，從而提出具體措施來提升供配電系統(tǒng)運行質(zhì)量。

1無功補償技術(shù)的概述

無功補償技術(shù)實際上就是無功功率補償技術(shù)，在運轉(zhuǎn)的過程中能將電能轉(zhuǎn)換為熱能，機械能等能源形式，同時消耗的資源總量也比較小，還能實現(xiàn)電壓質(zhì)量的提高和對電網(wǎng)負荷功率的科學(xué)調(diào)節(jié)。從長遠的眼光來看，對于優(yōu)化行業(yè)資源結(jié)構(gòu)有很大幫助。在電氣自動化技術(shù)中的應(yīng)用也是如此，對該技術(shù)進行利用，能夠提高相關(guān)設(shè)備的使用效率，同時也能提高一些電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，營造一個較為良好的外部環(huán)境。對于提高行業(yè)的經(jīng)濟效益也有巨大幫助。無功補償技術(shù)在不同行業(yè)中的具體應(yīng)用表現(xiàn)趨于多樣化，不僅得益于其優(yōu)異的生產(chǎn)能力，同時也得益于其較高的適應(yīng)性。

2無功補償在供配電系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用的意義

無功補償技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以有效地實現(xiàn)對大范圍內(nèi)電網(wǎng)電壓的改造優(yōu)化，從而讓我國擺脫在電網(wǎng)輸電過程中傳統(tǒng)的人工進行電壓線路改造的問題，極大地促進了我國電網(wǎng)事業(yè)的飛速發(fā)展。與此同時，無功補償?shù)膽?yīng)用真正使電網(wǎng)行業(yè)實現(xiàn)了人工智能化操作，通過對相關(guān)技術(shù)的改造以及電路輸送的全面改造，不僅有效的改變了傳統(tǒng)的輸電過程中受人力物力的限制，而且還有效提升了輸電效率，滿足了公眾的需求。另外，供配電系統(tǒng)中應(yīng)用無功補償還可以降低供電線路的能耗問題，從而提升我國電路的經(jīng)濟效益?？傊?，無功補償?shù)膽?yīng)用在實現(xiàn)輸電人工智能化發(fā)展的同時還可以促進電路輸送的針對性開展，極大地降低了人工操作難度，實現(xiàn)了專業(yè)化和特殊化服務(wù)，進而為社會硬件設(shè)置提供安全穩(wěn)定的運行保障，提升人們生活質(zhì)量。

3無功補償在供配電系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用原則

任何事物都有者自身的運行原則，無功補償也不例外，在供配電系統(tǒng)中應(yīng)用無功補償技術(shù)必須要遵循“分級補償，就地平衡”的原則，只有這樣才能更好地發(fā)揮無功補償?shù)膬?yōu)勢作用，促進電網(wǎng)輸送質(zhì)量和效率。分級補償，顧名思義就是在電網(wǎng)輸電過程中按照電壓等級的不同采取不同的補償方式，從而有針對性地對不同電壓輸送范圍或者輸電條件進行有針對性的補償，從而提升無功補償?shù)膶I(yè)心性能，滿足不同企業(yè)的生產(chǎn)需求，提升人民的生活質(zhì)量。就地平衡原則則主要指的是根據(jù)實際情況對無功補償進行針對性的改造。在電網(wǎng)輸電過程中通過無功補償?shù)膽?yīng)用之后，可以有效地根據(jù)當?shù)剌旊娨笾贫ㄗ罴训妮旊姺桨?，將各電路更好的接通，實現(xiàn)就地平衡的輸電目標?！胺旨壯a償，就地平衡”不僅是無功補償?shù)膽?yīng)用原則也是其應(yīng)用目標，因此，在具體的應(yīng)用過程中必須要嚴格落實這兩個原則，只有這樣才能更好地發(fā)揮無功補償?shù)膬?yōu)勢作用，促進我國電網(wǎng)事業(yè)的長久發(fā)展。

4供配電系統(tǒng)無功補償?shù)墓?jié)能應(yīng)用

我國國民經(jīng)濟建設(shè)的戰(zhàn)略重點之一便是能源建設(shè)。我國在能源建設(shè)的過程當中，高效節(jié)能是發(fā)展的目標，始終堅持貫徹科學(xué)發(fā)展觀，減少使用過程中對能源的浪費。當在運行當中出現(xiàn)電力電網(wǎng)大負荷欠補償條件下，對供電、發(fā)電和用電企業(yè)進行有效協(xié)調(diào)，做好無功補償工作，降低成本，節(jié)能減排，從而減少能源的消耗和浪費，進而為我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出一定的貢獻。

4.1集中無功補償方式

集中無功補償是無功補償方式之一，指的是根據(jù)配電系統(tǒng)中效率因數(shù)的改變，來集中改造各個電路。這種無功補償方式可以使提升供配電系統(tǒng)建設(shè)在提升電網(wǎng)改造效率過程中完成。例如，可以通過將較為老舊電網(wǎng)中的電路的母線進行改造，從而提升輸電效率;但是針對新電路而言，此種方式并不理想，主要是由于新電路的母線使用時間并不長，因此可以采取集中無功補償?shù)姆绞绞闺娐返靡陨?。這樣做既可以將各線路輸送進行升級，又可以降低成本，將經(jīng)濟效益最大化。

4.2正確的選擇智能無功補償技術(shù)

智能無功補償技術(shù)是對補償效果造成主要影響的主要要素。在實際工況當中，由于電力系統(tǒng)的設(shè)計在快速更迭換代，電力設(shè)備的更新也在快速進行著，因此電力系統(tǒng)往往連接著各式各樣的多種設(shè)備，所承擔的荷載也很復(fù)雜。因此，僅僅選擇單一的智能無功補償技術(shù)遠遠達不到實際所預(yù)期的效果，而想要盡可能地實現(xiàn)預(yù)期的效果，就需要將智能動態(tài)補償技術(shù)和固定補償技術(shù)進行有機地結(jié)合和使用，在不斷發(fā)展之中的智能無償補償技術(shù)過程中可供綜合采用的無功補償技術(shù)也在相應(yīng)地發(fā)展和進步。電網(wǎng)亟待解決的問題是三相的不平衡，對于無功補償來說，單向補償往往會造成很高的成本，即便是采用三項共補也很難解決。因此，就需要采用對共分結(jié)合的補償方式，這樣既可以盡可能地實現(xiàn)預(yù)期的效果，也可以在一定程度上降低成本。除以上所述之外，穩(wěn)定態(tài)補償和快速跟蹤補償結(jié)合的方式也是較為可取的方法。

4.3恰當選用補償控制器

補償屏中主要的核心部件就是補償控制器，可以將其大致分為三種類型，分別是（1）功率因數(shù);（2）無功電流;（3）無功功率。實際工況中，投切電容決定了功率因數(shù)的大小，但當不同負載需要由同一功率補償?shù)搅硪还β室驍?shù)時，補償電容容量往往是不相等的，此時就會出現(xiàn)振蕩的現(xiàn)象，主要是因為這樣的補償控制器不具備電容容量大小的投切功能。而負荷大小決定了無功電流和無功功率，從而選擇是否補償。因此，想要減少振蕩現(xiàn)象的發(fā)生，就需要選擇合適的容量電容器就投。

4.4電容器的放電與投入

之所以需要在電容器內(nèi)部增加電阻或在部分投切線路中增加放電回路，主要是由于一旦將電容器的電源斷開，端子上會產(chǎn)生剩余電壓，此時剩余電壓會更多地重新使用，會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓疊加，從而形成更高電壓。當在電容器內(nèi)部增加電阻或在投切線路中增加放電回路之后，可以盡可能地將剩余電壓釋放，根據(jù)我國電網(wǎng)的標準，電壓需要控制在額定電壓10%以下，通過設(shè)置控制器，保證更多放電時間。

4.5真空斷路器的合理應(yīng)用

根據(jù)無功補償理論研制出來的真空斷路器的合理應(yīng)用，其特點在于整體結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，同時能夠?qū)⒃陔娋W(wǎng)供電輸送中對電力帶來的過度消耗而有效降低，但真空斷路器也存在一定的技術(shù)問題。真空斷路器在原有的工作基礎(chǔ)上，將固定濾波器和合閘管調(diào)節(jié)電抗器進行科學(xué)合理的結(jié)合，從而更好地實現(xiàn)了無功補償，進而使電網(wǎng)輸送中的電流能夠保持平衡的狀態(tài)，同時還能夠確保自動化系統(tǒng)中的內(nèi)部功率因數(shù)達到最大值。

5結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)作為基礎(chǔ)保障，加強電力產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和改造具有重要的意義，供配電系統(tǒng)無功補償技術(shù)的應(yīng)用可以有效地確保各電網(wǎng)的安全運行，從而提升供電質(zhì)量，降低線路損壞，提升電網(wǎng)輸送能力。

參考文獻

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