配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償簡(jiǎn)單介紹

隨著我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)無(wú)功平衡提出了更高的要求。無(wú)功電源如同有功電源一樣，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)損耗以及安全運(yùn)行所不可缺少的部分。無(wú)功功率和有功功率一樣也是輸配電網(wǎng)中不可缺少的組成部分，無(wú)功功率對(duì)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行是十分重要的。功率因數(shù)過(guò)低，電氣設(shè)備將得不到充分利用、電力網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力也會(huì)下降、損耗增加、系統(tǒng)電壓下降還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。可見(jiàn)，解決好網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償問(wèn)題，對(duì)網(wǎng)絡(luò)降損節(jié)能有著極為重要的意義。

無(wú)功功率同有功功率一樣必須保持平衡，負(fù)載所需要的感性無(wú)功必須要由電網(wǎng)中裝設(shè)的無(wú)功電源(發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、并聯(lián)電容器等)發(fā)出的容性無(wú)功來(lái)提供補(bǔ)償。降低電力線路無(wú)功功率的有效途徑就是人工無(wú)功補(bǔ)償以提高線路功率因數(shù)，所謂無(wú)功補(bǔ)償，是指在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)等設(shè)備，以向感性負(fù)荷設(shè)備提供無(wú)功功率，從而減少由輸電線路輸送的無(wú)功功率。在長(zhǎng)距離輸電線路中選擇合適地點(diǎn)裝設(shè)無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，可以改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能、提高輸電能力。

比較常用的方法就是并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。在輸電線路上裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償不但可以補(bǔ)償線路損耗，而且能夠給線路提供無(wú)功電源。電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)元件及負(fù)荷的阻抗主要是電感性的，如：變壓器、輸電線、異步電動(dòng)機(jī)以及大多數(shù)家用電器，這些負(fù)荷的自然功率因數(shù)約為0.6～0.8，正是由于電網(wǎng)中存在如此大量的感性負(fù)載，所以就需要提供足夠的無(wú)功功率。而由電源提供的無(wú)功功率是有限的，因此必須采取無(wú)功補(bǔ)償措施。如果不經(jīng)過(guò)無(wú)功補(bǔ)償而直接接入電網(wǎng)，這些無(wú)功功率都將由發(fā)電機(jī)提供并且要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的輸電線路傳送，這勢(shì)必會(huì)增加電網(wǎng)負(fù)載、電壓降和線路損耗，顯然是不合理、不經(jīng)濟(jì)、也是不可能的。而最合理、最有效的方法就是在需要消耗無(wú)功的地方或附近就地產(chǎn)生無(wú)功，具體措施就是在需要無(wú)功的地方的就近適當(dāng)位置安裝所需容量的電容器。并聯(lián)電容器是電力系統(tǒng)中常用的一種無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置。本文研究的控制系統(tǒng)就是采用的投切并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償?shù)氖侄?。無(wú)功補(bǔ)償原則和方式

(1)無(wú)功補(bǔ)償原則我國(guó)電力管理部門(mén)早已充分認(rèn)識(shí)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾?，因此提出了無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕炯夹g(shù)原則，以求達(dá)到良好效果①無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級(jí)就地平衡的原則進(jìn)行配置，全面規(guī)劃、合理布局、分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡。采用集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合、以分散補(bǔ)償為主，高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償相結(jié)合、以低壓補(bǔ)償為主，靜態(tài)補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合，調(diào)壓和降損相結(jié)合、以降損為主的基本原則。②電力用戶(hù)無(wú)功補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到如下要求：IOOkVA及以上高壓供電的電力用戶(hù)，變壓器一次側(cè)功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.95以上;其它電力用戶(hù)功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90以上。③各電壓等級(jí)的變電站應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要合理配置適當(dāng)類(lèi)型的無(wú)功補(bǔ)償裝置，再根據(jù)算法計(jì)算結(jié)果確定無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘?。所裝設(shè)的無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)以不引起系統(tǒng)諧波明顯放大為原則。

(2)無(wú)功補(bǔ)償注意事項(xiàng)①補(bǔ)償電容器組的中性點(diǎn)應(yīng)不直接接地，以避免電容器組的單相電容器被擊穿而引起線路的相間短路;②無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)采用自動(dòng)投切裝置和過(guò)電壓保護(hù)裝置，以防止過(guò)補(bǔ)償和電壓升高損壞電容器及其它設(shè)備;③在無(wú)功補(bǔ)償電容器回路上可裝設(shè)一定容量的串聯(lián)電抗器，以避免電容器容抗與系統(tǒng)感抗形成諧振。

(3)無(wú)功補(bǔ)償方式根據(jù)上文提到的無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕炯夹g(shù)原則，采用無(wú)功補(bǔ)償裝置就地?zé)o功補(bǔ)償、提供無(wú)功功率，就可以避免由輸電系統(tǒng)(電源)傳輸無(wú)功功率的弊端，從而降低網(wǎng)絡(luò)損耗、提高系統(tǒng)的傳輸功率。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，在高壓側(cè)或低壓側(cè)均可進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外廣泛采用在線路上安裝并聯(lián)電容器作為主要的無(wú)功補(bǔ)償手段。這種方法安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、建設(shè)周期短、造價(jià)低、自身?yè)p耗小，既可以集中安裝，又可以分散安裝。本文所研究的無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)正是采用的在線路上補(bǔ)償電容器的方法。這種方法的無(wú)功補(bǔ)償方式一般有三相固定補(bǔ)償、三相動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、單相動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)汝?yáng)3。

(4)無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝位置的確定本文所研究無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)采用的是在線路上分散補(bǔ)償，即將無(wú)功補(bǔ)償終端裝置分散安裝在供電距離遠(yuǎn)、負(fù)荷重、功率因數(shù)低的線路上。無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)符合就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)脑瓌t，而負(fù)荷在線路上的分布狀況不同，安裝地點(diǎn)也應(yīng)該不相同。對(duì)于較短的無(wú)功負(fù)荷均勻分布的配電線路，其安裝位置應(yīng)在線路長(zhǎng)度的首端[2/5]處和尾端[4/5]處;對(duì)于負(fù)荷集中的線路則應(yīng)選擇在負(fù)荷集中處安裝。