田文利

山東電力建設(shè)第三工程公司

論電力系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償

田文利

山東電力建設(shè)第三工程公司

當(dāng)今社會，各行各業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都離不開電力系統(tǒng)的支持。特別是在日臻嚴(yán)峻的環(huán)境形勢下，科學(xué)合理地進(jìn)行電力輸送不僅僅是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下對企業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的基本要求，也是優(yōu)化資源配置，減少企業(yè)投資成本，改善產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提升企業(yè)效益的重要方式。本文就電力系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償作簡要的分析。

無功補(bǔ)償；優(yōu)化；必要性

在社會和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，電力系統(tǒng)所扮演的角色也越來越重要，許多社會生產(chǎn)部門甚至將電力系統(tǒng)的好壞作為衡量企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)。電力在輸送和轉(zhuǎn)換的過程中，需要消耗大量的無功功率。盡管無功功率的消耗在電力輸送和轉(zhuǎn)換的過程中是一定存在的，但過量的功率消耗會對整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。因此需要我們加強(qiáng)電力系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償，以減少無功功率大量減少對整個(gè)電網(wǎng)所造成的影響。

1 無功補(bǔ)償?shù)闹匾约霸?/h2>

1.1 無功補(bǔ)償?shù)谋匾?/p>

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，電力在人們工作和生活中所扮演的角色也越來越重要。在社會各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)和人們生活環(huán)境不斷變化和發(fā)展的過程中，人們對所供應(yīng)的電力也有了新的、更高的要求。電力在傳輸?shù)倪^程中，不僅傳輸?shù)木嚯x和范圍越來越寬廣，而且在這個(gè)過程中，需要轉(zhuǎn)換成更多形式，以滿足不同機(jī)器設(shè)備的需求。電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容也變得越來越復(fù)雜和多樣化。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，類似于異步電動機(jī)、變壓器等設(shè)備都需要消耗大量的無功功率，以保障電力的傳輸和轉(zhuǎn)換。倘若為這些設(shè)備供應(yīng)無功功率的是一些非電容元器件，必然會造成電力系統(tǒng)功率的大量損耗。倘若這些過量的損耗得不到及時(shí)有效的補(bǔ)償，就會造成嚴(yán)重的線路損耗，增加供電的成本，同時(shí)對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行造成不利影響。進(jìn)而影響該電力系統(tǒng)所關(guān)聯(lián)的其他用電設(shè)備。所以，為了減少不必要的損失，必須加強(qiáng)電力系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償。

1.2 無功補(bǔ)償?shù)脑?/p>

由于無功功率是電路當(dāng)中磁場和電場的相互交換，是一種相對于有功功率而言比較抽象的能量形式，因此，在進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，也比進(jìn)行有功功率補(bǔ)償要困難得多。為了達(dá)到容性負(fù)載的無功功率補(bǔ)償輸出能夠負(fù)擔(dān)感性負(fù)載所需的無功功率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的有功和無功功率的平衡，需要實(shí)現(xiàn)相同電路中所并聯(lián)接入的感性負(fù)載和容性負(fù)載，相互之間能夠進(jìn)行能量的交換。并且在能量交換的過程中，保障能量交換的效率盡可能高，能量損失盡可能低。因此，對無功補(bǔ)償設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝工作都有著嚴(yán)格的要求。

2 無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)和方法

2.1 同步調(diào)相機(jī)

在早期的電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償工作過程中，運(yùn)用較為廣泛的是同步調(diào)相機(jī)。同步調(diào)相機(jī)是通過采集無功功率出現(xiàn)過量損耗時(shí)，相關(guān)檢測裝置內(nèi)部的勵磁電流的變化信號，反映到電動機(jī)上，使其輸出相應(yīng)的無功電流，來補(bǔ)償無功損耗所帶來的無功電流大小和方向的改變。由于這種方式是以勵磁電流的變化來決定無功補(bǔ)償?shù)姆较虻模虼似湓趧討B(tài)補(bǔ)償方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，但勵磁電流響應(yīng)機(jī)制比較遲緩，同時(shí)只能在一定電壓范圍內(nèi)進(jìn)行無功補(bǔ)償，在無功補(bǔ)償技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，已逐漸被淘汰。

2.2 無功補(bǔ)償電容器

無功補(bǔ)償電容器是指利用電容器能夠補(bǔ)償負(fù)荷電流的特點(diǎn)進(jìn)行的無功補(bǔ)償。通常，無功補(bǔ)償電容器可以分為集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三類。這三種補(bǔ)償形式由于其自身優(yōu)勢的不同，其所適用的范圍也有一定的差異。一般來說，集中補(bǔ)償是設(shè)立在低壓母線上的一種補(bǔ)償方式，其在安裝和維修上都顯得較為簡便，并且其相對于其那兩種補(bǔ)償方式，具有利用率高和便于管理的優(yōu)勢。分散補(bǔ)償既可以裝在相應(yīng)的母線上也可以直接與低壓干線相連接的一種補(bǔ)償方式，與集中補(bǔ)償不同時(shí)的是，分散補(bǔ)償能夠獨(dú)立、有效的對各個(gè)配電變壓器進(jìn)行嚴(yán)格控制，保障這些配電變壓器在無功功率損失情況上出現(xiàn)差別時(shí)，都能夠得到適時(shí)合理的補(bǔ)償，從而減少了不必要的無功功率流動，降低了線損。但由于分散補(bǔ)償只能夠?qū)﹄妷浩骱透邏号潆娋€路的無功負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)在電容器不能很好分組的時(shí)，補(bǔ)償系統(tǒng)很難進(jìn)行自動調(diào)整。因此，利用分散補(bǔ)償進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，需要相關(guān)的安裝、調(diào)試人員具有很高的職業(yè)技術(shù)水平。就地補(bǔ)償主要適用于用電設(shè)備直接連接電容器的情況，盡管這種補(bǔ)償方式相對于前所述的兩種補(bǔ)償方式在效率和使用范圍方面都有了很大的改善，但由于其建設(shè)成本高、利用率低等問題，使得這種方式的應(yīng)用仍舊不夠廣泛。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)化

3.1 提升補(bǔ)償系統(tǒng)元器件的質(zhì)量和精度

在進(jìn)行電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償時(shí)，需要經(jīng)歷一個(gè)無功功率損耗情況信息采集、分析、比較、判斷、處理的過程。補(bǔ)償系統(tǒng)在長期的運(yùn)行過程中，由于系統(tǒng)本身或者是維護(hù)工作做得不恰當(dāng)，系統(tǒng)內(nèi)部某些元器件會出現(xiàn)損壞和老化的現(xiàn)象。元器件的這些缺陷的出現(xiàn)，就會引起補(bǔ)償系統(tǒng)精度的變化。而這些細(xì)微的精度變化，在經(jīng)過了無功補(bǔ)償?shù)恼麄€(gè)過程后，就會被放大。導(dǎo)致最終得到的參數(shù)和實(shí)際的參數(shù)有很大的出入，從而影響系統(tǒng)的判斷和相應(yīng)指令的執(zhí)行。為此，在補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造的過程中，要切實(shí)考慮到補(bǔ)償系統(tǒng)在今后的工作過程中所要面臨的工作環(huán)境，在元器件的材料和制造工藝上嚴(yán)格把關(guān)，保障生產(chǎn)出來的補(bǔ)償系統(tǒng)元器件在質(zhì)量和精度上符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)的裝配、使用和維護(hù)過程中，也要按照相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求嚴(yán)格執(zhí)行。避免補(bǔ)償系統(tǒng)因人為因素而在精度和質(zhì)量上出現(xiàn)問題。

3.2 優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)的控制方式

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，自動控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展，并且人們通過將這些技術(shù)與行業(yè)實(shí)際進(jìn)行有效的結(jié)合，催生出了很多對提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有益的新興技術(shù)。無功補(bǔ)償系統(tǒng)的控制方式，對系統(tǒng)的補(bǔ)償精度有著重要的影響。計(jì)算機(jī)技術(shù)與無功補(bǔ)償技術(shù)的結(jié)合，將使得補(bǔ)償系統(tǒng)在信息采集、分析、處理等方面的工作效率和準(zhǔn)確度大幅度提升，有效縮短以往補(bǔ)償系統(tǒng)在信息處理方面的時(shí)間延遲。同時(shí)，簡便美化的計(jì)算機(jī)操作界面，還給用戶和工作人員的使用帶來便利。自動控制理論的結(jié)合，還使無功補(bǔ)償系統(tǒng)的運(yùn)行和控制更具適時(shí)性、時(shí)效性，提升補(bǔ)償系統(tǒng)的工作質(zhì)量。

4.結(jié)語

在當(dāng)今社會，隨著電力系統(tǒng)在各行各業(yè)生存和發(fā)展中的地位越來越重要，電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償也應(yīng)引起更多人的關(guān)注。人們在運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)解決無功補(bǔ)償問題的同時(shí)，也應(yīng)結(jié)合社會上不斷涌現(xiàn)新技術(shù)、新理念、新材料，創(chuàng)造出更高效、更節(jié)能的無功補(bǔ)償技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。

[1]邢寶平.如何通過無功補(bǔ)償管理提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[J].科技資訊.2012.(04).

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[3]董云龍,吳杰,王念春等.無功補(bǔ)償技術(shù)綜述[J].節(jié)能,2003,(9)：