虞衛(wèi)東

摘 要：無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在提高低壓電容器的供電效率方面具有十分重要的作用，在電力供應(yīng)系統(tǒng)中，通過(guò)低壓電容器的電能有一部分由于電容器電阻過(guò)低的原因做了無(wú)功功率，使電能在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了不必要的損耗現(xiàn)象，為了改善這種電能消耗情況，要在電能傳輸過(guò)程中進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以有效補(bǔ)償在電能輸送中損失的電流，減少電能的浪費(fèi)，保證供電的綜合效能。無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備和技術(shù)的選擇要根據(jù)電網(wǎng)供電系數(shù)相匹配，否則就發(fā)揮不了其應(yīng)有的作用。文章就對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆N類和作用進(jìn)行了詳盡分析，并指出了在技術(shù)操作上應(yīng)該注意的問(wèn)題，以提高無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的效率。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定電壓；補(bǔ)償方式；補(bǔ)償值確定

近年來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)生活用電量激增，給電力供應(yīng)系統(tǒng)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，尤其是在用電量過(guò)于集中的夏季，一些城市甚至不得不采用限電措施進(jìn)行電量的合理分配，以保證供電的效果。要想提高電力系統(tǒng)的供電效率，可以通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞教岣唠娙萜鞴?yīng)電能的效率，增強(qiáng)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。電流在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，電能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩羲枰臒崮埽钱?dāng)電流在通過(guò)電阻極低的用電設(shè)備時(shí)，會(huì)發(fā)生電能做無(wú)用功的現(xiàn)象，造成了一部分電流的浪費(fèi)，也就是說(shuō)，此時(shí)電流所產(chǎn)生的功率與實(shí)際功率之間產(chǎn)生了較大的差距，為了彌補(bǔ)電流無(wú)用功的現(xiàn)象，就需要在電流傳輸過(guò)程中采用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和裝置來(lái)降低電流的損耗，提高供電的效率。

1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

1.1 提高變配電設(shè)備利用率，減少投資費(fèi)用對(duì)低功率因數(shù)的負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，接入并聯(lián)電容器，由于無(wú)功電流得到補(bǔ)償，使得負(fù)荷電流減少由于功率因數(shù)提高而使變配電設(shè)備減少的容量（kVA）可用

公式（1）計(jì)算：

ΔS=P/COSφ1-P/COSφ2

=P×（COSφ2-COSφ1）/（COSφ2×COSφ1） （1）

（1）式中：

S-為減少的設(shè)備容量

P-為負(fù)荷有功功率

COSφ1-為補(bǔ)償前負(fù)荷功率因數(shù)

COSφ2-為補(bǔ)償后負(fù)荷功率因數(shù)

如1000kW的負(fù)荷容量，補(bǔ)償前功率因數(shù)為0.7，從公式（1）中可計(jì)算出當(dāng)功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95時(shí)，為該負(fù)荷輸電的變配電設(shè)備容量可減少376kVA，對(duì)于新建項(xiàng)目可以減少投資費(fèi)用（變配電設(shè)備容量減少376kVA，可減少基本電費(fèi)的支出），經(jīng)濟(jì)效益明顯。

1.2 最大程度降低了電能消耗

無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖钪饕饔镁褪悄軌蜃畲笙薅鹊亟档碗娔茉趥鬏斶^(guò)程中的損耗，將電流的實(shí)際功效發(fā)揮到最大化，尤其適用于長(zhǎng)距離電能的輸送。

1.3 保證了電壓的穩(wěn)定性

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以有效調(diào)整電壓值的變動(dòng)，使電壓的變化幅度控制在合理范圍內(nèi)，保證了在電流輸送過(guò)程中電壓的穩(wěn)定性。

1.4 提高了電網(wǎng)的整體運(yùn)行功率

我國(guó)對(duì)于供電用戶在電能使用過(guò)程中的電流功率標(biāo)準(zhǔn)有明確的界定，不同點(diǎn)工業(yè)用電企業(yè)在其適用的功率值是有所區(qū)別的，用戶在用電時(shí)要根據(jù)其用電功率的變化繳納一定的功率補(bǔ)償費(fèi)用。當(dāng)用電功率高于或者低于正常功率標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，用戶就需要在電費(fèi)基礎(chǔ)上進(jìn)行費(fèi)用的增減，對(duì)于電流在使用時(shí)不發(fā)生功率補(bǔ)償變化的情況，電費(fèi)數(shù)量不變。

2 補(bǔ)償方式

2.1 集中補(bǔ)償

在低壓配電所內(nèi)配置若干組電容器接在配電母線上，補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率。

2.2 就地補(bǔ)償

將補(bǔ)償電容器安裝于用電負(fù)荷附近，或直接并聯(lián)于用電設(shè)備上。

3 電容補(bǔ)償在技術(shù)上應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1 防止涌流。在電容器投入時(shí)，一般情況下伴隨著很大的涌流，電容器投入涌流的計(jì)算公式如下：

Is=In×■S/Q （2）

（2）式中：

Is-為電容器投入時(shí)的涌流（A）

In-為電容器額定電流（A）

S-為安裝電容器處的短路功率（MVA）

Q-為電容器容量（Mvar）

3.2 防止系統(tǒng)諧波的影響。由于電容器回路是一個(gè)LC電路，對(duì)于某些諧波容易產(chǎn)生諧振，造成諧波放大，使電流增加和電壓升高，為此可采用串聯(lián)一定感抗值的電抗器以避免諧振。

3.3 防止產(chǎn)生自勵(lì)。如果補(bǔ)償電容器的容量過(guò)大，就可使電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)得到自勵(lì)而產(chǎn)生電壓，電動(dòng)機(jī)即運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，所以補(bǔ)償容量小于電動(dòng)機(jī)空載容量就可以避免，一般取0.9倍就沒(méi)關(guān)系。

QC=0.9×3UI0 （3）

（3）式中：

Qc-為補(bǔ)償電容器容量

U-為系統(tǒng)電壓

I0-為電動(dòng)機(jī)空載電流

4 電容補(bǔ)償控制的選擇及補(bǔ)償容量的確定

4.1 科學(xué)選擇功率補(bǔ)償方法

功率補(bǔ)償?shù)耐肚蟹绞竭x擇應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)和需要不同而定，一般情況下，對(duì)于低壓且功率較為穩(wěn)定，或者經(jīng)常使用的設(shè)備要采用手動(dòng)投切的方法比較適宜，而對(duì)于高壓裝置設(shè)備則要選用自動(dòng)投切方法。另外，為了避免造成容器的損壞，還可以采用延時(shí)投切技術(shù)。

4.2 如何確定準(zhǔn)確的功率補(bǔ)償值以及操作時(shí)的注意事項(xiàng)

先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定有功功率P和無(wú)功功率Q，補(bǔ)償前自然功率因數(shù)為cosφ1，要補(bǔ)償?shù)降墓β室驍?shù)為cosφ2。則

Qc=P（tgφ1-tgφ2） （4）

（4）式中：

Qc-為補(bǔ)償電容器容量

P-為負(fù)荷有功功率

COSφ1-為補(bǔ)償前負(fù)荷功率因數(shù)

COSφ2-為補(bǔ)償后負(fù)荷功率因數(shù)

在確定功率補(bǔ)償值時(shí)，要將補(bǔ)償值運(yùn)用公式進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，將其控制在合理范圍之內(nèi)，尤其要注意避免對(duì)功率進(jìn)行過(guò)度補(bǔ)償。 就地補(bǔ)償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵(lì)磁電流，因?yàn)椴皇闺娙萜髟斐勺詣?lì)是選用電容器容量的必要條件，可用公式（4）計(jì)算。

5 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行電能輸送過(guò)程中，必然會(huì)因線路或用電設(shè)備電阻過(guò)低產(chǎn)生電流無(wú)功功率，無(wú)功功率會(huì)降低電能輸出的總體功率水平，造成電能在傳輸過(guò)程中的嚴(yán)重耗損，同時(shí)，用電設(shè)備還會(huì)因所需額定電壓和電流不足而影響其發(fā)揮正常功能，為了將無(wú)功功率的不良影響降至最低，可以使用低壓電容器對(duì)電流進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償可以保證電流輸出功率保持在正常范圍內(nèi)，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行效能。

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