無功補(bǔ)償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

黃遠(yuǎn)鋒

摘要：最近幾年，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程越來越快，在此形勢下，電量使用也日益升高，但相應(yīng)的電網(wǎng)建設(shè)速度卻較為遲緩，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)電能損耗十分嚴(yán)重。所以將電網(wǎng)電能損耗降低可顯著減少電力企業(yè)的供電成本。據(jù)相關(guān)研究可知，將無功補(bǔ)償技術(shù)運用到配電網(wǎng)之中，可以有效降低電網(wǎng)電能損耗。對此，本文主要闡述了無功補(bǔ)償技術(shù)的原理，同時對無功補(bǔ)償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù);配電網(wǎng);應(yīng)用

新形勢下，人們不管生活還是生產(chǎn)作業(yè)已越來越依賴電能，電能供應(yīng)質(zhì)量與供電單位的經(jīng)濟(jì)效益以及外在形象息息相關(guān)。對于無功補(bǔ)償而言，能夠確保電氣設(shè)備維持在正常的運行狀態(tài)之中，大大降低帶給有功功率的不良影響，在把配電網(wǎng)線損降低的同時，使供電質(zhì)量得到保證。所以供用電單位應(yīng)不斷研究無功補(bǔ)償技術(shù)，確保配電網(wǎng)在運行方面的安全性、穩(wěn)定性，為人們的生活、生產(chǎn)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)的電能。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)的原理

無功補(bǔ)償技術(shù)是一種新型配電管理技術(shù)，其是針對配電網(wǎng)中的電力波動現(xiàn)象以及電力損耗提出的，通過長期發(fā)展，逐漸在配電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。對其技術(shù)原理和根據(jù)進(jìn)行分析可知，一般情況下，電子設(shè)備是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，將形式多樣的能量轉(zhuǎn)化順利實現(xiàn)，并形成交變磁場。對時間進(jìn)行核算的過程中，能量在進(jìn)出功率方面實現(xiàn)動態(tài)平衡，這時候的功率便叫作無功功率。當(dāng)有功功率達(dá)到一定值時，用電設(shè)備的功率因數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)對無功功率的要求成反比，前者越小，后者越高，電網(wǎng)系統(tǒng)之中對過多無功功率進(jìn)行消耗了之后，會導(dǎo)致配電網(wǎng)導(dǎo)線以及變壓器電容量上升，若用戶端不存在功率補(bǔ)償機(jī)制，便會增多線路的電力損耗，嚴(yán)重降低電網(wǎng)在整體方面的運用效率。通過并聯(lián)的方式將感性、容性功率負(fù)荷裝置接入到電路中，兩種能量可以在負(fù)荷之間轉(zhuǎn)換，如此，容性負(fù)荷輸出的無功功率，就可以對感性負(fù)荷所需無功功率予以補(bǔ)償[1]。

二、無功補(bǔ)償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

（一）遵循補(bǔ)償原則

對于配電網(wǎng)無功補(bǔ)償而言，涉及極強(qiáng)的專業(yè)性，為了確保補(bǔ)償效果最佳化，供電單位應(yīng)注意嚴(yán)格遵循下述原則：第一，全面規(guī)劃原則。在對配電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計和構(gòu)建的過程中，應(yīng)把調(diào)查工作做好，認(rèn)真考慮配電網(wǎng)在負(fù)荷方面的狀況，以及電氣設(shè)備類型、數(shù)量等，同時將無功補(bǔ)償融入到設(shè)計工作之中，對無功補(bǔ)償進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃。如此，便能夠在促進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)工作高效進(jìn)行的基礎(chǔ)上，更好的融入到運營之中。第二，合理布局原則。配電網(wǎng)在無功補(bǔ)償方面，需要做到合理性，不僅合理選擇補(bǔ)償位置，同時還要合理選擇補(bǔ)償容量和補(bǔ)償方式。第三，分級補(bǔ)償原則。對配電線路無功補(bǔ)償方案進(jìn)行反復(fù)的論證，深入分析可能會對無功補(bǔ)償造成影響的相關(guān)因素，從實施難易程度和經(jīng)濟(jì)投入方面入手，展開全面考慮，明確最佳分級補(bǔ)償方案。第四，就地平衡原則。在無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，配電網(wǎng)需要將就地平衡原則作為重點，在促進(jìn)補(bǔ)償質(zhì)量提高的基礎(chǔ)上，確保配電網(wǎng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

（二）確定補(bǔ)償容量

1、根據(jù)補(bǔ)償容量計算公式計算

立足于配電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行分析，感性負(fù)荷具體功率（P）在對無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用前，需要將功率因數(shù)設(shè)置為COSΦ1，無功補(bǔ)償技術(shù)在得到運用之后，功率因數(shù)設(shè)置成了cosΦ2，因此補(bǔ)償容量Q可以采用Q=P·（tgΦ1-tgΦ2）表示。配電網(wǎng)在運用無功補(bǔ)償技術(shù)之前，表現(xiàn)出的全功率因數(shù)角正切值為tgΦ1，而tgΦ2則代表運用后的正切值。

2、從電工手冊和參考資料中查找

在配電網(wǎng)中進(jìn)行無功補(bǔ)償，需準(zhǔn)確的獲得所需補(bǔ)償?shù)臒o功容量。首先需確定好補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)，再通過查詢電工手冊和參考資料確定每個用電設(shè)備的額定功率及固有功率因數(shù)，再通過公式計算出每個設(shè)備達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)所需補(bǔ)償?shù)臒o功容量，最后統(tǒng)計出整個配電網(wǎng)達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)所需配置的無功補(bǔ)償容量。

3、根據(jù)空載電流計算

Q≤UI0式中：其中，IO表示電機(jī)的空載電流，同時嚴(yán)格根據(jù)配電網(wǎng)中電機(jī)的型號，查詢電工手冊得到電流大小的。并且是用U表示額定電壓的，通過額定電壓能夠?qū)﹄姍C(jī)內(nèi)空載電流進(jìn)行測定。

4、根據(jù)有功和無功電量計算

可以用Q=[B-A·tgΦ2] /h此公式計算有功電量和無功電量[2]。其中，有功與無功電量為A與B，配電網(wǎng)中每個月涉及到的運行時間則通過h進(jìn)行表示。

（三）選擇無功補(bǔ)償方式和補(bǔ)償技術(shù)

將無功補(bǔ)償技術(shù)運用到配電網(wǎng)之中，涉及到的補(bǔ)償方式主要涉及兩類，即高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償，需根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備在運行方面的具體狀況，對補(bǔ)償方式進(jìn)行選擇[3]。對此，應(yīng)綜合考慮之后在對補(bǔ)償技術(shù)予以明確，就配電網(wǎng)所需的無功補(bǔ)償電容器分組數(shù)量以及補(bǔ)償進(jìn)度而言，兩者成正比，前者越大后者也就越高。在無功補(bǔ)償中，隨著補(bǔ)償級數(shù)的升高，會導(dǎo)致配電網(wǎng)裝置成本提高。對配電網(wǎng)低壓補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行安裝時，應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的運用狀況，對安裝位置進(jìn)行明確，如果配電網(wǎng)負(fù)荷分布存在不均勻，亦或是在線路不長或負(fù)荷缺乏均勻性的情況下，配電網(wǎng)負(fù)荷在變壓器周圍進(jìn)行集中，以更好地針對功率因數(shù)和各配變?nèi)萘康那闆r確定補(bǔ)償容量提供方便。配電網(wǎng)之中涉及低壓與高壓，依然應(yīng)進(jìn)行高壓補(bǔ)償，即結(jié)合低壓補(bǔ)償以及配電網(wǎng)配電運用方在無功補(bǔ)償方面的具體狀況，進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償。

結(jié)語：總而言之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快下，科學(xué)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，同時在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。在電力行業(yè)中，無功補(bǔ)償技術(shù)十分關(guān)鍵，在配電網(wǎng)中有效應(yīng)用此技術(shù)，可確保配電網(wǎng)在配電方面的質(zhì)量，將損耗降低，發(fā)揮良好的節(jié)能效果。要想確保無功補(bǔ)償技術(shù)的有效性，應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)設(shè)備具體容量，對無功補(bǔ)償?shù)念愋图胺绞竭M(jìn)行合理選擇，滿足配電網(wǎng)整體需求，向人民群眾提供更加穩(wěn)定的配電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李燕，賈新立，江洪，石佩玉，彭程.無功補(bǔ)償在配電網(wǎng)中應(yīng)用的實驗與分析[J].電子制作，2020（13）：95-97.

[2]牛海濤.淺析農(nóng)村配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)[J].電子測試，2020（12）：83-84.

[3]薛迪勝，趙佰南.探討配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)及其應(yīng)用[J].電子世界，2018（09）：134-135.