趙宇龍

河北國華定州發(fā)電有限責(zé)任公司 河北保定 073000

1 發(fā)電機(jī)無功功率相關(guān)分析

1.1 無功功率產(chǎn)生

在電動機(jī)中，定子旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生磁場，這樣就帶動電動機(jī)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生勵磁來消耗功率，這就是無功功率。發(fā)電機(jī)在進(jìn)行運(yùn)行發(fā)電的過程中需要消耗一定的無功功率，這種無功功率一般不會對外做功，只是電能和磁能之間的來回轉(zhuǎn)換，無功功率不會消耗燃料，也不會對于其他能源進(jìn)行消耗，因此稱之為無功功率。無功功率和有功功率是密切相關(guān)的，一般只有無功功率先產(chǎn)生，才能生成有功功率。

1.2 無功功率補(bǔ)償

無功功率補(bǔ)償具備減少無功功率對電力系統(tǒng)影響的作用，還能提升供電系統(tǒng)功率因數(shù)，發(fā)揮系統(tǒng)端電壓的穩(wěn)定效果，從而提高整體電力系統(tǒng)的供電服務(wù)穩(wěn)定性和有效性，提升電力供應(yīng)質(zhì)量。此外，無功功率補(bǔ)償還能夠?qū)崿F(xiàn)對于輸電線路的負(fù)荷降低，同時(shí)降低用電設(shè)備的負(fù)荷們對于有功功率也不會產(chǎn)生明顯的消耗，保持電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行狀態(tài)，降低整體電力生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)某杀尽?/p>

一般在電力系統(tǒng)中，不會存在純粹的電阻電路，一般電路元件都含有感性負(fù)載以及容性負(fù)載，而容性電流和感性典型在電路中的電流差相位多為180°，感性負(fù)載還會對于容性負(fù)載釋放從能力進(jìn)行吸收，兩者實(shí)際上可以相互進(jìn)行能量釋放和吸收，而它們之間的負(fù)荷承擔(dān)著能量交換的功效，容性負(fù)荷無功功率能夠借助感性負(fù)荷無功功率來獲得補(bǔ)償。

1.3 無功功率補(bǔ)償形式

就目前發(fā)電機(jī)的無功功率補(bǔ)償中，主要的無功功率補(bǔ)償形式包括集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償、個別補(bǔ)償三種形式，其中，集中補(bǔ)償是將補(bǔ)償應(yīng)用到電容器的所有供電所需要的母線中，也能夠?qū)崿F(xiàn)對于所有電容器的配電變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，相關(guān)電氣設(shè)備在運(yùn)行中無法產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)則會導(dǎo)致補(bǔ)償過量，在相關(guān)的輕符合電氣設(shè)備中，也會應(yīng)用相關(guān)出現(xiàn)相應(yīng)的過量補(bǔ)償，這種現(xiàn)象會導(dǎo)致在電氣設(shè)備的工作過程中出現(xiàn)過高電壓，電壓質(zhì)量無法獲得保證，對于整體電力運(yùn)行會產(chǎn)生不利影響。

分散性補(bǔ)償屬于另一種無功功率的補(bǔ)償形式，能夠在電容器中進(jìn)行分散安裝，一般會安裝在相關(guān)的用電支路的相關(guān)母線中，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)之路的多組分散，在分散中得到相應(yīng)的補(bǔ)償，在具體的使用過程中能夠自動投入使用，也可以是進(jìn)行斷開使用，這種無功功率的補(bǔ)償形式相對來說比較靈活，具有很好的控制效果。

此外，個別補(bǔ)償形式在電容器并聯(lián)電氣回路中也會有很多的應(yīng)用，借助設(shè)備卡管的使用就能實(shí)現(xiàn)對于相應(yīng)電氣設(shè)備的無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償控制，保證無功電流平衡，此外，這種無功功率補(bǔ)償形式還能夠?qū)τ跓o負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行補(bǔ)償控制，一般這種無功功率補(bǔ)償形式更多的是應(yīng)用在一些電廠的一些大型電氣設(shè)備中。

2 無功功率對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響

無功功率對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響主要是通過兩個方面實(shí)現(xiàn)的。首先，無功功率對于發(fā)電機(jī)的使用效率和性能會產(chǎn)生一定的影響。在發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)中，常用的發(fā)電機(jī)組為220MW，這種給發(fā)電機(jī)的勵磁實(shí)現(xiàn)主要是通過恒機(jī)端電壓實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)的額定功率即為220MW，發(fā)電機(jī)端電壓為17.9kv，母線電壓112kv，功率因素為0.212，系統(tǒng)頻率為50hz，根據(jù)上述的發(fā)電機(jī)的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)可知勵磁電流比額定勵磁電流要大，這樣就會導(dǎo)致長時(shí)間的過電流運(yùn)行，造成電機(jī)轉(zhuǎn)子的線圈在運(yùn)行中出現(xiàn)局部過熱的情況，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子絕緣性不斷下降，還會影響發(fā)電機(jī)的使用壽命，和整體性能。在增加勵磁的過程中，交軸電樞勵磁產(chǎn)生也會出現(xiàn)過量現(xiàn)象，直軸電樞無功公路也會降低，這樣就會在電樞影響下，因?yàn)橛泄β试黾釉斐蓜畲女a(chǎn)生降低，發(fā)電機(jī)的欠磁問題就會發(fā)生，無功功率以及電壓會不斷下降。在恒機(jī)端電壓工作中，電壓的降低會在一定程度上提升勵磁量，相應(yīng)的無功功率也會增加，在保證功率一定的狀況下，發(fā)電機(jī)運(yùn)行也不會出現(xiàn)滿負(fù)荷的問題，在公路因素穩(wěn)定的狀況下，發(fā)電機(jī)有功功率要比額定功率低，無功功率的增加會使得有功功率也隨之增加，發(fā)電機(jī)的有功功率傳輸效果就會受到一定對于影響，勵磁電流數(shù)量也會增加，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組熱量的上升。

此外，無功功率補(bǔ)償對于線損也會產(chǎn)生一定的影響，在整個電力系統(tǒng)中，電壓的水文直接受到無功功率平衡水平都影響，無功功率的損耗也會造成電力系統(tǒng)中電壓出現(xiàn)變化，大幅度的電壓下降會造成整個電力系統(tǒng)線路和設(shè)備的運(yùn)行安全問題。在傳輸穩(wěn)定的情況下，一般無功功率越小，相應(yīng)的有功功率傳輸能力就越大，通過對于無功功率裝置的使用能夠保證無功功率的平衡穩(wěn)定性，這樣就能維持電壓穩(wěn)定，減少線路的損耗，在電壓較低的情況下，即使電壓較低，也能提升整個電力系統(tǒng)的安全性和有效性。

3 總結(jié)

在電力系統(tǒng)中，無功功率對于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率、對于線損等問題都會產(chǎn)生一定都影響，要保證無功功率裝置的穩(wěn)定性，對于提升電力系統(tǒng)的安全性和有效性具有重要意義。因此，在電力系統(tǒng)中，要強(qiáng)化對于發(fā)電機(jī)無功功率的有效控制，達(dá)到對于整體電力系統(tǒng)性能的提升功效。