無功補(bǔ)償就是無功功率補(bǔ)償,在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。所以無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。
隨著我國電力系統(tǒng)的逐步建設(shè)和完善,無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要作用也逐漸得到了人們的認(rèn)可與關(guān)注,無功補(bǔ)償有助于提高電力資源供應(yīng)質(zhì)量,最大限度降低系統(tǒng)損耗,保持電壓問題,減輕設(shè)備功率損耗等。然而,在我國的現(xiàn)階段電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償過程中,仍然存在著一些較為明顯的問題,因而有必要對(duì)無功補(bǔ)償?shù)幕痉绞郊捌渲匾饬x進(jìn)行更加深入的研究。本文就對(duì)電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償?shù)幕驹砗鸵饬x進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上探討了無功補(bǔ)償?shù)幕痉绞健?
無功補(bǔ)償就是無功功率補(bǔ)償,在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。所以無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。隨著近年來我國電力行業(yè)的快速發(fā)展,以及電力網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的逐步擴(kuò)大,電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償已經(jīng)逐漸成為了決定電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量、穩(wěn)定性與安全性的主要影響因素,加強(qiáng)電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償,有助于供電質(zhì)量的提高,以及電力系統(tǒng)設(shè)備損耗的降低和電力系統(tǒng)功率因數(shù)的提高,因而具有十分重要的意義。
1、無功補(bǔ)償?shù)囊饬x和原理
電磁感應(yīng)效應(yīng)是電力系統(tǒng)很多用電設(shè)備的基本工作原理,在各種用電設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換過程中,系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場,無功補(bǔ)償一個(gè)周期內(nèi)釋放和吸收的視在功率、無功功率和有功功率之間關(guān)系。
如果無功功率的來源并非電容器,則一定會(huì)造成電力系統(tǒng)無功功率的大量損耗,進(jìn)而增大變壓器和供電線路導(dǎo)線的容量。如果用戶端的無功功率補(bǔ)償不足,則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的線路損耗,影響供電設(shè)備的利用率,造成供電投資的增加。電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔脵C(jī)制在于:在相同的電路中并聯(lián)接入具有感性功率負(fù)荷和容性功率負(fù)荷的設(shè)備,在兩種負(fù)荷之間能量能夠相互交換,因此,容性負(fù)荷的無功功率補(bǔ)償輸出能夠負(fù)擔(dān)感性負(fù)荷所需的無功功率。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,不僅僅有功功率需要保持平衡,無功功率也應(yīng)保持平衡。因此,《供用電營業(yè)規(guī)則》中進(jìn)行了下述規(guī)定,即電力無功補(bǔ)償應(yīng)實(shí)現(xiàn)就地平衡,用戶應(yīng)在用電自然功率因數(shù)提高的基礎(chǔ)上,進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)備的裝置和設(shè)計(jì),從而保證電壓與負(fù)荷的隨時(shí)切除與投入,避免發(fā)生無功倒送現(xiàn)象?!豆┯秒姞I業(yè)規(guī)則》中還對(duì)用戶的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確規(guī)定,從而避免供電部門發(fā)生拒絕供電現(xiàn)象。所以,不管是用電企業(yè)還是供電部門,均應(yīng)進(jìn)行無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率,降低能源消耗,避免無功倒送現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的逐步提高。
2、電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償原則
第一,調(diào)壓和降損相結(jié)合,以調(diào)壓為輔、降損為主;第二,低壓補(bǔ)償與高壓補(bǔ)償相結(jié)合,以高壓補(bǔ)償為輔、低壓補(bǔ)償為主;第三,分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合,以集中補(bǔ)償為輔、分散補(bǔ)償為主。這一補(bǔ)償方法要求對(duì)于負(fù)荷較為集中的區(qū)域,應(yīng)實(shí)施就地補(bǔ)償,首先在變電站實(shí)施容量較大的集中無功補(bǔ)償,并在用電設(shè)備、配電變壓器與輸電線路中實(shí)施分散式的補(bǔ)償,其主要作用在于實(shí)現(xiàn)就地的無功補(bǔ)償,從而防止遠(yuǎn)距離輸送所導(dǎo)致的無功損失;第四,全網(wǎng)平衡與局部平衡相結(jié)合,不僅要實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的總無功平衡,而且要實(shí)現(xiàn)分站與分線的無功補(bǔ)償平衡。對(duì)我國電力系統(tǒng)中功率因數(shù)較低、輸電負(fù)荷較分散、線路分支較多、輸電線路較長的區(qū)域?qū)嵤┻@種無功補(bǔ)償方法,能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)線路供電能力的提高,并大大降低線路損失,以及系統(tǒng)負(fù)荷率。電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償?shù)闹匾约捌渲饕绞椒治?
3、無功補(bǔ)償?shù)幕痉绞郊捌浒l(fā)展
第一,分散補(bǔ)償。這一補(bǔ)償方式主要適用于高壓電容器組的分組安裝過程中,但其主要缺陷在于僅僅能夠?qū)﹄妷浩骱透邏号潆娋€路的無功負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償,因而安裝較為困難。
第二,集中補(bǔ)償。這一補(bǔ)償方式主要適用于高壓電用戶降壓變電站或者地區(qū)變電站的母線高壓電容器組,盡管這種無功補(bǔ)償方法維護(hù)較為簡便,且利用率更高,更加便于管理,但是,不能有效降低電力用戶內(nèi)部變電系統(tǒng)的電能損耗與無功負(fù)荷。
第三,就地補(bǔ)償。這一補(bǔ)償方式主要適用于與用電設(shè)備直接連接的電容器,較為常見的是低壓保護(hù)中穩(wěn)定負(fù)荷的負(fù)載。就地補(bǔ)償是一種較為有效、常見且簡單的無功補(bǔ)償方式,盡管這種無功補(bǔ)償方法能夠?qū)崿F(xiàn)用戶與電網(wǎng)之間供電線路無功負(fù)荷的最大限度降低,但是,其建設(shè)成本大、利用率低等缺陷仍然不容忽視,并對(duì)其推廣價(jià)值造成了一定的影響。
上述三類電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償方法在具體應(yīng)用過程中均有利有弊,為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)效益值和無功補(bǔ)償效果的進(jìn)一步提高,應(yīng)在電力系統(tǒng)建設(shè)過程中做到合理配置,綜合運(yùn)用三種無功補(bǔ)償方法,并在此基礎(chǔ)上探索綜合式的無功補(bǔ)償技術(shù),并逐步積累經(jīng)驗(yàn),突破傳統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的限制,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和有效性的進(jìn)一步提高。
4、總結(jié)
隨著近年來我國電力系統(tǒng)的逐步完善,以及電力企業(yè)市場化運(yùn)行模式的逐步形成,人們?nèi)粘9ぷ骱蜕顚?duì)于電力資源供應(yīng)質(zhì)量也要求也在逐步提高,且電力資源需求量也有所加大。電力系統(tǒng)是否能夠長時(shí)間安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,在很大程度上取決于電力資源供應(yīng)的質(zhì)量和效率,所以,電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償問題的重要性也逐漸受到了人們的關(guān)注與認(rèn)可。電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償工作的開展,有助于實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域之間電壓的平衡,提高電力傳輸質(zhì)量,降低能源損耗,實(shí)現(xiàn)無功設(shè)備的合理、科學(xué)調(diào)控,并大大提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù),綜上所述,電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償是一種成果收益高、成本投資少的綜合性能源節(jié)約措施。