張芝偉王金鵬

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淺析建筑配電無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪x擇與應(yīng)用

張芝偉1王金鵬2

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在當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，人們?yōu)榱耸沟媒ㄖこ痰氖┕べ|(zhì)量得到進(jìn)一步的提高，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，這就使得建筑物的使用功能得到很好的增強(qiáng)。而配電無(wú)功不足裝置的使用，主要是為了對(duì)其配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化處理，從而使得電力資源的利用率得到有效的提升。本文通過(guò)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹磉M(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，討論了建筑工程配電無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪x擇，以供參考。

民用工程；配電系統(tǒng)；無(wú)功補(bǔ)償

一、引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)也在蒸蒸日上，許多新型的建筑結(jié)構(gòu)也不斷的出現(xiàn)在了人們的視野當(dāng)中。不過(guò)由于其建筑物的逐漸增多，電力資源的消耗量也在逐漸增多，因此為了使得建筑供電系統(tǒng)的工作性能得到有效的保障，提高電能的利用率，我們就將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到了其中，這就使得建筑配電系統(tǒng)的節(jié)能效果得到很好的提升。目前，人們?yōu)榱耸沟脽o(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用效果得到進(jìn)一步的提升，就將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到了其中，這也使得無(wú)功補(bǔ)償裝置的種類在不斷的增多。其中不同的武功補(bǔ)償裝置其應(yīng)用效果也存在著較大的差異，為此我們就要對(duì)其進(jìn)行合理的選取，從而使其配電系統(tǒng)的工作性能得到提升。

二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹?/h2>

在建筑工程配電系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用主要是為了提高配電系統(tǒng)的工作性能，使其電力資源在線路輸送的過(guò)程中，電損量得到有效的控制，從而得到節(jié)約能源降低成本的效果。一般而言，我們?cè)趯?duì)建筑電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)施工的過(guò)程中，電網(wǎng)系統(tǒng)的輸出功率主要包括了有功功率和無(wú)功功率這兩個(gè)部分。其中有功功率的產(chǎn)生，就是電氣設(shè)備對(duì)電力資源的直接消耗，將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能源，從而滿足電力設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)要求。而在無(wú)功率模式下，電氣設(shè)備是不需要消耗電能的，它只是通過(guò)相關(guān)的方法將電能的形式進(jìn)行環(huán)環(huán)，從而滿足電氣設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際條件。這樣不僅使得電力資源的利用率得到有效的提高，還使得電氣設(shè)備的工作性能得到有效的提升。而無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用，則是在電網(wǎng)系統(tǒng)輸出無(wú)功功率的基礎(chǔ)之上，來(lái)對(duì)其整個(gè)建筑工程配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，從而在滿足配電系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)，也有著良好的節(jié)能效果，使得現(xiàn)代化建筑物的使用功能得到進(jìn)一步的提升。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?yōu)榱耸沟脽o(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用效果得到進(jìn)一步的提升，人們也將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，從而方便了人們對(duì)建筑工程配電系統(tǒng)的控制管理，滿足了現(xiàn)代化建筑工程建設(shè)施工的相關(guān)要求。

三、無(wú)功補(bǔ)償方式

在現(xiàn)代化建筑工程配電系統(tǒng)建設(shè)施工的過(guò)程中，我們所采用的無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞接泻芏?。其中主要是采用的?fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，這種補(bǔ)償方式主要是通過(guò)自動(dòng)公路調(diào)整裝置，來(lái)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的控制管理，從而使得配電系統(tǒng)可以隨著電力負(fù)荷的變化量來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的變化。另外，在當(dāng)前建筑工程配電無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，我們除了采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方法以外，還可以采用三相電容補(bǔ)償、分相電容補(bǔ)償以及混合補(bǔ)償這三種方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。因此我們?cè)趯?duì)建筑工程配電無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，我們就可以根據(jù)其實(shí)際情況和相關(guān)要求，來(lái)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償方式進(jìn)行選取。下面我們就對(duì)這幾種常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償方式進(jìn)行介紹。

1.三相電容自動(dòng)補(bǔ)償

三相電容自動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，在供配電系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。它在補(bǔ)償時(shí)，信號(hào)取自三相中的任意一相，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果的需要，三相同時(shí)投切相同數(shù)量的電容。三相電容自動(dòng)補(bǔ)償適用于三相負(fù)載平衡的供配電系統(tǒng)，當(dāng)三相負(fù)載平衡，三相電壓、電流接近時(shí)，三相同時(shí)投切可保證三相電壓的質(zhì)量。但如果三相負(fù)荷不平衡，用三相電容自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)補(bǔ)償無(wú)功電流、提高功率因數(shù)，不但不能達(dá)到預(yù)期的效果，而且可能會(huì)造成設(shè)備的損壞。

2.分相電容自動(dòng)補(bǔ)償

分相電容自動(dòng)補(bǔ)償就是每相單獨(dú)補(bǔ)償，通過(guò)檢測(cè)每一相的電壓、電流，當(dāng)每相功率因素或電壓與設(shè)定值比較超出某一范圍時(shí)，每相分別進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償，有針對(duì)性地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，避免補(bǔ)償?shù)拿つ啃?，提高資源利用率。分相電容自動(dòng)補(bǔ)償較三相電容自動(dòng)補(bǔ)償復(fù)雜，但近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，分相電容自動(dòng)補(bǔ)償已在民用建筑中推廣應(yīng)用。

3.混合補(bǔ)償

較常見(jiàn)的混合補(bǔ)償是設(shè)一組三相電容自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臅r(shí)，再設(shè)一組分相電容自動(dòng)補(bǔ)償，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)選擇補(bǔ)償方式，資源可得到充分利用，但前期投入費(fèi)用相對(duì)高些。

四、民用建筑工程功率補(bǔ)償?shù)倪x擇

1.民用建筑負(fù)荷的特點(diǎn)分析

在民用建筑中大量使用的是單相負(fù)荷，照明、空調(diào)等由于負(fù)荷變化的隨機(jī)性大，同時(shí)，尤其是住宅樓在運(yùn)行中各戶用電不均衡，使三相不平衡更為嚴(yán)重。因此，民用建筑負(fù)荷應(yīng)屬典型的三相不平衡負(fù)荷。

2.民用建筑負(fù)荷功率補(bǔ)償?shù)倪x擇

如前所述，三相電容自動(dòng)補(bǔ)償是根據(jù)其中一相所測(cè)的電壓來(lái)進(jìn)行的。因此，對(duì)所測(cè)相的補(bǔ)償是合適的，而對(duì)另兩相就有可能造成過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償。如果過(guò)補(bǔ)償，則過(guò)補(bǔ)償相的電壓就會(huì)升高，造成該相用電設(shè)備或保護(hù)元件因過(guò)電壓而損壞；如果欠補(bǔ)償，則欠補(bǔ)償相的回路電流增大，線路及斷路器等設(shè)備由于電流的增加而導(dǎo)致發(fā)熱被燒壞。同時(shí)，補(bǔ)償過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)、欠補(bǔ)償將給整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的危害。所以，用傳統(tǒng)的三相無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方式不但不節(jié)能，反而浪費(fèi)資源，難以對(duì)系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行有效補(bǔ)償。

五、分相電容自動(dòng)補(bǔ)償其他注意事項(xiàng)

在選擇電容器額定容量時(shí)應(yīng)注意與變壓器容量的匹配問(wèn)題，如果選擇大容量電容器組來(lái)補(bǔ)償小容量變壓器，則往往會(huì)難以做到補(bǔ)償精確；而若是采用小容量電容器組補(bǔ)償大容量變壓器，則將會(huì)導(dǎo)致電容器的投切頻繁。我們知道，電容器在接通時(shí)，會(huì)出現(xiàn)極高的尖峰電流，而若是在電容器組中接入單個(gè)電容器，由于已接入電網(wǎng)的電容器此時(shí)已成為附加能源，則會(huì)產(chǎn)生更大的尖峰電流，這種尖峰電流將對(duì)開(kāi)關(guān)及電器設(shè)備造成損壞。因此，我們應(yīng)盡可能減少電容器的投切次數(shù)，也即不宜采用小容量電容器組來(lái)補(bǔ)償大容量的變壓器。

另一方面，由于目前電網(wǎng)中大量存在非線性負(fù)荷（如眾多的半導(dǎo)體功率元件等），使得電網(wǎng)中的諧波含量常常很高。裝在電網(wǎng)上的電容器，從低壓側(cè)看它與變壓器的感抗及剩余的電網(wǎng)電感形成一個(gè)振蕩回路。當(dāng)這一回路的固有頻率與電流諧波的頻率相互重合時(shí)，振蕩回路的勵(lì)磁電流將使回路產(chǎn)生很高的過(guò)電流造成供電回路過(guò)載，甚至引起電容器的燒毀。因此，在電容器接通回路中需要串聯(lián)一個(gè)電感，一則防止產(chǎn)生諧振，二則可吸收高次諧波電流。

六、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前我國(guó)建筑工程建設(shè)配電系統(tǒng)施工中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)得到了人們的廣泛應(yīng)用，這樣不僅使得電力資源的利用率得到了很好的提升，還滿足了現(xiàn)代化建筑工程的節(jié)能要求，從而促進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。不過(guò)，從當(dāng)前我國(guó)建筑工程配電施工的實(shí)際情況來(lái)看，人們?cè)趯?duì)其進(jìn)行建設(shè)施工的過(guò)程中，還存在著一些問(wèn)題，為此我們還需要在不斷的實(shí)踐過(guò)程中，來(lái)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和完善，以確保建筑配電系統(tǒng)建設(shè)施工的質(zhì)量。

[1]任元會(huì)主編.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社，2005

[2]程浩忠，吳浩著.電力系統(tǒng)無(wú)功與電壓穩(wěn)定性[M].中國(guó)電力出版社，2004