淺析建筑配電無功補償?shù)倪x擇與應用

張芝偉王金鵬

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淺析建筑配電無功補償?shù)倪x擇與應用

張芝偉1王金鵬2

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在當前我國建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，人們?yōu)榱耸沟媒ㄖこ痰氖┕べ|(zhì)量得到進一步的提高，人們也將許多先進的科學技術應用到其中，這就使得建筑物的使用功能得到很好的增強。而配電無功不足裝置的使用，主要是為了對其配電系統(tǒng)進行相應的優(yōu)化處理，從而使得電力資源的利用率得到有效的提升。本文通過對無功補償?shù)幕驹磉M行簡要的介紹，討論了建筑工程配電無功補償?shù)倪x擇，以供參考。

民用工程；配電系統(tǒng)；無功補償

一、引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也在蒸蒸日上，許多新型的建筑結構也不斷的出現(xiàn)在了人們的視野當中。不過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，我們就將無功補償技術應用到了其中，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功補償?shù)膽眯Ч玫竭M一步的提升，就將許多先進的科學技術應用到了其中，這也使得無功補償裝置的種類在不斷的增多。其中不同的武功補償裝置其應用效果也存在著較大的差異，為此我們就要對其進行合理的選取，從而使其配電系統(tǒng)的工作性能得到提升。

二、無功補償?shù)幕驹?/h2>

在建筑工程配電系統(tǒng)運行的過程中，無功補償技術的應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，我們在對建筑電網(wǎng)系統(tǒng)進行建設施工的過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)的輸出功率主要包括了有功功率和無功功率這兩個部分。其中有功功率的產(chǎn)生，就是電氣設備對電力資源的直接消耗，將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能源，從而滿足電力設備運行的相關要求。而在無功率模式下，電氣設備是不需要消耗電能的，它只是通過相關的方法將電能的形式進行環(huán)環(huán)，從而滿足電氣設備運行的實際條件。這樣不僅使得電力資源的利用率得到有效的提高，還使得電氣設備的工作性能得到有效的提升。而無功補償裝置的應用，則是在電網(wǎng)系統(tǒng)輸出無功功率的基礎之上，來對其整個建筑工程配電系統(tǒng)進行相應的優(yōu)化，從而在滿足配電系統(tǒng)運行的同時，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一步的提升。

近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們?yōu)榱耸沟脽o功補償裝置的應用效果得到進一步的提升，人們也將計算機技術、信息技術和自動化技術等先進的科學技術應用到其中，從而方便了人們對建筑工程配電系統(tǒng)的控制管理，滿足了現(xiàn)代化建筑工程建設施工的相關要求。

三、無功補償方式

在現(xiàn)代化建筑工程配電系統(tǒng)建設施工的過程中，我們所采用的無功補償?shù)姆绞接泻芏唷Ｆ渲兄饕遣捎玫呢摵蓚?cè)集中補償方法來對其進行處理，這種補償方式主要是通過自動公路調(diào)整裝置，來對其進行相應的控制管理，從而使得配電系統(tǒng)可以隨著電力負荷的變化量來進行相應的變化。另外，在當前建筑工程配電無功補償?shù)倪^程中，我們除了采用負荷側(cè)集中補償方法以外，還可以采用三相電容補償、分相電容補償以及混合補償這三種方法來對其進行處理。因此我們在對建筑工程配電無功補償?shù)倪^程中，我們就可以根據(jù)其實際情況和相關要求，來對無功補償方式進行選取。下面我們就對這幾種常見的無功補償方式進行介紹。

1.三相電容自動補償

三相電容自動補償結構簡單，成本低，在供配電系統(tǒng)中被廣泛應用。它在補償時，信號取自三相中的任意一相，根據(jù)檢測結果的需要，三相同時投切相同數(shù)量的電容。三相電容自動補償適用于三相負載平衡的供配電系統(tǒng)，當三相負載平衡，三相電壓、電流接近時，三相同時投切可保證三相電壓的質(zhì)量。但如果三相負荷不平衡，用三相電容自動補償?shù)姆椒▉硌a償無功電流、提高功率因數(shù)，不但不能達到預期的效果，而且可能會造成設備的損壞。

2.分相電容自動補償

分相電容自動補償就是每相單獨補償，通過檢測每一相的電壓、電流，當每相功率因素或電壓與設定值比較超出某一范圍時，每相分別進行單獨補償，有針對性地進行無功補償，避免補償?shù)拿つ啃裕岣哔Y源利用率。分相電容自動補償較三相電容自動補償復雜，但近年來隨著計算機技術在供配電系統(tǒng)中的應用，分相電容自動補償已在民用建筑中推廣應用。

3.混合補償

較常見的混合補償是設一組三相電容自動補償?shù)臅r，再設一組分相電容自動補償，系統(tǒng)根據(jù)檢測結果自動選擇補償方式，資源可得到充分利用，但前期投入費用相對高些。

四、民用建筑工程功率補償?shù)倪x擇

1.民用建筑負荷的特點分析

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

2.民用建筑負荷功率補償?shù)倪x擇

如前所述，三相電容自動補償是根據(jù)其中一相所測的電壓來進行的。因此，對所測相的補償是合適的，而對另兩相就有可能造成過補償或欠補償。如果過補償，則過補償相的電壓就會升高，造成該相用電設備或保護元件因過電壓而損壞；如果欠補償，則欠補償相的回路電流增大，線路及斷路器等設備由于電流的增加而導致發(fā)熱被燒壞。同時，補償過程中所產(chǎn)生的過、欠補償將給整個電網(wǎng)的正常運行帶來嚴重的危害。所以，用傳統(tǒng)的三相無功自動補償方式不但不節(jié)能，反而浪費資源，難以對系統(tǒng)的無功補償進行有效補償。

五、分相電容自動補償其他注意事項

在選擇電容器額定容量時應注意與變壓器容量的匹配問題，如果選擇大容量電容器組來補償小容量變壓器，則往往會難以做到補償精確；而若是采用小容量電容器組補償大容量變壓器，則將會導致電容器的投切頻繁。我們知道，電容器在接通時，會出現(xiàn)極高的尖峰電流，而若是在電容器組中接入單個電容器，由于已接入電網(wǎng)的電容器此時已成為附加能源，則會產(chǎn)生更大的尖峰電流，這種尖峰電流將對開關及電器設備造成損壞。因此，我們應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補償大容量的變壓器。

另一方面，由于目前電網(wǎng)中大量存在非線性負荷（如眾多的半導體功率元件等），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)電感形成一個振蕩回路。當這一回路的固有頻率與電流諧波的頻率相互重合時，振蕩回路的勵磁電流將使回路產(chǎn)生很高的過電流造成供電回路過載，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)一個電感，一則防止產(chǎn)生諧振，二則可吸收高次諧波電流。

六、結束語

總而言之，在當前我國建筑工程建設配電系統(tǒng)施工中，無功補償技術已經(jīng)得到了人們的廣泛應用，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，從而促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。不過，從當前我國建筑工程配電施工的實際情況來看，人們在對其進行建設施工的過程中，還存在著一些問題，為此我們還需要在不斷的實踐過程中，來對其進行相應的改進和完善，以確保建筑配電系統(tǒng)建設施工的質(zhì)量。

[1]任元會主編.工業(yè)與民用配電設計手冊[M].中國電力出版社，2005

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