電力系統中配電系統的動態無功補償分析

付宇鋒

（明水縣電業局,黑龍江 明水 151700）

1 配電系統中的動態無功補償裝置

無功功率補償，簡稱無功補償，他在我們的整個系統中主要作用是提高電網的功率，降低損耗，以此來提高我們的工作效率，積極地改善我們的電力環境等。 通過上述我們發現，做好無功工作是很重要的。 工作中我們要認真的選擇好進行補償的設備，這樣能夠很好的降低網損，提高供電質量等。相反地，如果我們不能有效的選取設備就會給我們的系統帶來很多不利的因素，影響系統的工作。 所謂的無功有兩種方式，一種是動態的一種是動態的。靜態無功補償是根據負載情況安裝固定容量的補償電容或補償電感，動態補償是根據負載的感性或容性變化隨時的切換補償電容容量或電感量進行補償。平時用的補償都是有級的。換句話說 常用的補償裝置如電容,是按組來進行投切的,通俗點就是系統產生的和你補償的數量不會一樣，雖然不是很完美，但是由于此種方法已經在很大程度上提高了功率，所以說是值得使用的。但是，有一些負載，在工作時產生的無功存在很大的變化，而且速度很快，有時快到毫秒，最常見的就是電焊機，他的一個工作時間僅為零點二秒的時間，間還有幾十秒的半負荷及幾十秒的停頓，具體工作時，無功改變是沒有規律可循的。此時，如果我們還用過去的方法是無效的。我們應該使用上述的動態模式進行。

動態，指的就是速度快，及時性好。第一點就是速度必須要有保證，第二點就是不亂用電負載用多少的無功，補償設備就得補償多少。 上述兩點，是動態的基本特點。 雖然有兩點，但并非都需要。很多時候個別的負載有著很快的速度，但無功量不會發生改變，換句話說，動態強調的多是速度問題。動態無功補償裝置由高壓開關柜、并聯電容器、串聯電抗器、放電線圈、氧化鋅避雷器、支柱絕緣子、框架等構成。動態無功補償裝置根據改善和提高功率因數，降低線路損耗，充分發揮發電、供電設備的效率功能強大，液晶字段顯示，性能可靠穩定，抗干擾能力極強。這種方法在特定的環境下功率會符合標準，就是都能夠補償量正好合適的時候。

無功的補償設備有三種，因數性的，功率型的，電流型的。 其中最常見的是因數型的，在采樣以及控制等方面都比較方面。 電流型的能夠很好地解決第一種的缺陷問題，適應性很好，能夠解決線路不穩的問題，同時能夠做好檢查以及補償等的工作。 用于動態補償的控制器要求就更高了，一般是與觸發脈沖形成電路一并考慮的，對設備的抗干擾性能有很大的要求，同時還要求速度，最重要的要求是工作效率要高。

2 動態無功補償裝置最優利用方法與原理功能

配電線路無功補償即通過在線路桿塔上安裝電容器實現無功補償。此時線路的補償點要盡可能的少，盡量少的使用分組控制方式。同時要合理的控制補償容量，盡可能的降低過補償的狀況發生。 除此之外，保護方法也要盡可能簡單，一般使用熔斷器以及避雷設備等。 這種方法的特點是投資少收效快，管理方便，維護簡單，對于功率低以及負載重的線路比較實用。

在我國的城市以及農村多是使用低壓的三相四線的模式：很多時候用戶多是單相的負荷或者是單相以及三相混合使用的，而且關鍵的是負荷不同，時間不一樣。因此，不平衡的電流是會存在的，而且此狀況毫無規律可言，而且無法預知。這就很大程度上出現了長期的不均衡現象。 對于這種不平衡現象，我們除了盡可能有效地分配好負荷，沒有很好地對策。

這種不均衡現象不僅會使得線路的銅損增加，而且還會使得鐵損嚴重，使得變壓器出力降低，嚴重時會影響到運行，終將會導致電壓的不均衡現象。

調整不平衡電流無功補償裝置，有效地解決了這個難題，它不僅能夠補償無功，還能調整好有功。理論上講，它能有效地將因數補償到1，最終確保電流平衡。在具體的工作中我們發現，實際效果能達到高于零點九五的標準，能有效地調整電流。

裝置實時跟蹤測量負荷的電壓、電流、無功功率等，經過電腦分析得出無功，然后與設定值相比較，最終得到最佳的補償。現在國內的設備和國外的同類相比還是存在一些問題，具體表現為補償不能有效，而且沖擊電流太大，特性不好，維護費用過高等特點。除此之外，就是不能快速的進行動態響應。 另外，沒有完善的標準制度等。這就使得發展較慢。但是它的優點也是不容忽視的，比如運算快速，能很好的抵抗干擾，最有效的時工作效率好。

實際方法：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，這時能量就能很好的交換與這兩個不同的負荷之間。

動態無功率補償裝置的主要功能：第一，提高了工作的穩定性能，第二點，很好的維持了電壓，更進一步的促進了穩定性能，第三點，能很好地補償無功，并且提高功率，能有效降低線損，實現節能，第四，能有效抵制波動現象，最后一點，能確保三相平衡。

動態無功面臨的問題：第一是設備容易發生破損，第二是部件容易產生熔斷現象，第三點是使用效率不高

3 動態以及靜態的差異

（一）前者表示靠無功控制器根據線路力率情況自動投、切補償量，以確保功率因數基本恒定于某一設定值附近；后者表示手動投入固定值補償量，不隨線路力率情況改變補償量，除非是能夠達到很好的補償，才能確保功率合格，如果補償太大了或者是過小了，都會導致功率過低的現象。

（二）所謂的動態，是確保時間快速，一般是通過可控硅投切電容組TSC、可控電抗器調節無功TCR型SVC或利用IGBT器件調節的靜止性無功發生裝置SVG等來實現。

4 應用

（一）SLTF型低壓無功動態補償裝置：適用于交流50Hz、額定電壓在660V以下，此時的負載很容易變化，因此對電壓以及功率有很高的要求的行業中，有電力以及汽車、石化、冶金、煤炭以及油田等。安裝時，要求周圍沒有易爆以及易燃物，同時還要沒有損壞絕緣的氣體，以及腐蝕性的物質，不能有易導電的灰塵顆粒等。不能有強烈的震動以及顛簸現象，安裝時傾斜度要不大于百分之五。

（二）SHFC型高壓無功自動補償裝置：此類設備比較適用于那種適6kV到10kV的變電站，可在I段和II段母線上任意配置1～4組電容器，能有效地適應所有的運行方式。具體的技術體現是，電壓處于優先，工作時我們要按照電壓的質量來進行投切工作，確保母線電壓能處于一定的范圍之內。

（三）WDB-K型低壓無功動態補償裝置：采用大功率晶閘管投切開關，控制器可根據系統電壓，無功功率、兩相準則控制晶閘管開關對多級電容組進行快速投切。晶閘管開關采用過零觸發方式，可實現電容器無涌流無沖擊投入，此舉能夠很好地穩定電壓、改善功率以及補償無功等。 我們大力推廣語石化、冶金、建材等企業或者是小區內的配電網中。 安裝時要確保沒有易燃易爆品，沒有會發生腐蝕的東西，不會被水淹沒，同時避免過強的振動等。它能夠在發生外部事故或者是停電的時候自行停運，當有電的時候又能自動回復。

結語

綜上所述，我們發現，照目前的發展情景來講，我國的配電網中的無功補償還不是很完美，存在很多缺陷，但是也有很多優勢，為我們的經濟發展帶來了一定的輔助作用，而且前景廣闊，利用價值很高，性價比很好。

[1]劉良軍 DB系列無功動態補償在企業配電系統中的應用 2001-01-07.

[2]魏清潔 一種無功動態補償裝置在低壓配電系統中的應用 2005-10-15.