論電力系統(tǒng)中的無功補償

田文利

山東電力建設第三工程公司

論電力系統(tǒng)中的無功補償

田文利

山東電力建設第三工程公司

當今社會，各行各業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展都離不開電力系統(tǒng)的支持。特別是在日臻嚴峻的環(huán)境形勢下，科學合理地進行電力輸送不僅僅是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下對企業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展過程中的基本要求，也是優(yōu)化資源配置，減少企業(yè)投資成本，改善產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提升企業(yè)效益的重要方式。本文就電力系統(tǒng)中的無功補償作簡要的分析。

無功補償；優(yōu)化；必要性

在社會和經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，電力系統(tǒng)所扮演的角色也越來越重要，許多社會生產(chǎn)部門甚至將電力系統(tǒng)的好壞作為衡量企業(yè)經(jīng)濟效益的重要指標。電力在輸送和轉(zhuǎn)換的過程中，需要消耗大量的無功功率。盡管無功功率的消耗在電力輸送和轉(zhuǎn)換的過程中是一定存在的，但過量的功率消耗會對整個電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運行產(chǎn)生不利的影響。因此需要我們加強電力系統(tǒng)中的無功補償，以減少無功功率大量減少對整個電網(wǎng)所造成的影響。

1 無功補償?shù)闹匾约霸?/h2>

1.1 無功補償?shù)谋匾?/p>

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，電力在人們工作和生活中所扮演的角色也越來越重要。在社會各個生產(chǎn)行業(yè)和人們生活環(huán)境不斷變化和發(fā)展的過程中，人們對所供應的電力也有了新的、更高的要求。電力在傳輸?shù)倪^程中，不僅傳輸?shù)木嚯x和范圍越來越寬廣，而且在這個過程中，需要轉(zhuǎn)換成更多形式，以滿足不同機器設備的需求。電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容也變得越來越復雜和多樣化。在電力系統(tǒng)運行的過程中，類似于異步電動機、變壓器等設備都需要消耗大量的無功功率，以保障電力的傳輸和轉(zhuǎn)換。倘若為這些設備供應無功功率的是一些非電容元器件，必然會造成電力系統(tǒng)功率的大量損耗。倘若這些過量的損耗得不到及時有效的補償，就會造成嚴重的線路損耗，增加供電的成本，同時對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行造成不利影響。進而影響該電力系統(tǒng)所關(guān)聯(lián)的其他用電設備。所以，為了減少不必要的損失，必須加強電力系統(tǒng)中的無功補償。

1.2 無功補償?shù)脑?/p>

由于無功功率是電路當中磁場和電場的相互交換，是一種相對于有功功率而言比較抽象的能量形式，因此，在進行無功功率補償時，也比進行有功功率補償要困難得多。為了達到容性負載的無功功率補償輸出能夠負擔感性負載所需的無功功率，同時實現(xiàn)在電力系統(tǒng)運行過程中的有功和無功功率的平衡，需要實現(xiàn)相同電路中所并聯(lián)接入的感性負載和容性負載，相互之間能夠進行能量的交換。并且在能量交換的過程中，保障能量交換的效率盡可能高，能量損失盡可能低。因此，對無功補償設備的設計、制造、安裝工作都有著嚴格的要求。

2 無功補償?shù)募夹g(shù)和方法

2.1 同步調(diào)相機

在早期的電力系統(tǒng)的無功補償工作過程中，運用較為廣泛的是同步調(diào)相機。同步調(diào)相機是通過采集無功功率出現(xiàn)過量損耗時，相關(guān)檢測裝置內(nèi)部的勵磁電流的變化信號，反映到電動機上，使其輸出相應的無功電流，來補償無功損耗所帶來的無功電流大小和方向的改變。由于這種方式是以勵磁電流的變化來決定無功補償?shù)姆较虻模虼似湓趧討B(tài)補償方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，但勵磁電流響應機制比較遲緩，同時只能在一定電壓范圍內(nèi)進行無功補償，在無功補償技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，已逐漸被淘汰。

2.2 無功補償電容器

無功補償電容器是指利用電容器能夠補償負荷電流的特點進行的無功補償。通常，無功補償電容器可以分為集中補償、分散補償和就地補償三類。這三種補償形式由于其自身優(yōu)勢的不同，其所適用的范圍也有一定的差異。一般來說，集中補償是設立在低壓母線上的一種補償方式，其在安裝和維修上都顯得較為簡便，并且其相對于其那兩種補償方式，具有利用率高和便于管理的優(yōu)勢。分散補償既可以裝在相應的母線上也可以直接與低壓干線相連接的一種補償方式，與集中補償不同時的是，分散補償能夠獨立、有效的對各個配電變壓器進行嚴格控制，保障這些配電變壓器在無功功率損失情況上出現(xiàn)差別時，都能夠得到適時合理的補償，從而減少了不必要的無功功率流動，降低了線損。但由于分散補償只能夠?qū)﹄妷浩骱透邏号潆娋€路的無功負荷進行補償，同時在電容器不能很好分組的時，補償系統(tǒng)很難進行自動調(diào)整。因此，利用分散補償進行無功補償時，需要相關(guān)的安裝、調(diào)試人員具有很高的職業(yè)技術(shù)水平。就地補償主要適用于用電設備直接連接電容器的情況，盡管這種補償方式相對于前所述的兩種補償方式在效率和使用范圍方面都有了很大的改善，但由于其建設成本高、利用率低等問題，使得這種方式的應用仍舊不夠廣泛。

3 無功補償技術(shù)的優(yōu)化

3.1 提升補償系統(tǒng)元器件的質(zhì)量和精度

在進行電力系統(tǒng)的無功補償時，需要經(jīng)歷一個無功功率損耗情況信息采集、分析、比較、判斷、處理的過程。補償系統(tǒng)在長期的運行過程中，由于系統(tǒng)本身或者是維護工作做得不恰當，系統(tǒng)內(nèi)部某些元器件會出現(xiàn)損壞和老化的現(xiàn)象。元器件的這些缺陷的出現(xiàn)，就會引起補償系統(tǒng)精度的變化。而這些細微的精度變化，在經(jīng)過了無功補償?shù)恼麄€過程后，就會被放大。導致最終得到的參數(shù)和實際的參數(shù)有很大的出入，從而影響系統(tǒng)的判斷和相應指令的執(zhí)行。為此，在補償系統(tǒng)的設計和制造的過程中，要切實考慮到補償系統(tǒng)在今后的工作過程中所要面臨的工作環(huán)境，在元器件的材料和制造工藝上嚴格把關(guān)，保障生產(chǎn)出來的補償系統(tǒng)元器件在質(zhì)量和精度上符合相應的標準。同時在整個補償系統(tǒng)的裝配、使用和維護過程中，也要按照相應的技術(shù)標準和要求嚴格執(zhí)行。避免補償系統(tǒng)因人為因素而在精度和質(zhì)量上出現(xiàn)問題。

3.2 優(yōu)化補償系統(tǒng)的控制方式

近年來，隨著經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展，自動控制理論和計算機技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展，并且人們通過將這些技術(shù)與行業(yè)實際進行有效的結(jié)合，催生出了很多對提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有益的新興技術(shù)。無功補償系統(tǒng)的控制方式，對系統(tǒng)的補償精度有著重要的影響。計算機技術(shù)與無功補償技術(shù)的結(jié)合，將使得補償系統(tǒng)在信息采集、分析、處理等方面的工作效率和準確度大幅度提升，有效縮短以往補償系統(tǒng)在信息處理方面的時間延遲。同時，簡便美化的計算機操作界面，還給用戶和工作人員的使用帶來便利。自動控制理論的結(jié)合，還使無功補償系統(tǒng)的運行和控制更具適時性、時效性，提升補償系統(tǒng)的工作質(zhì)量。

4.結(jié)語

在當今社會，隨著電力系統(tǒng)在各行各業(yè)生存和發(fā)展中的地位越來越重要，電力系統(tǒng)的無功補償也應引起更多人的關(guān)注。人們在運用無功補償技術(shù)解決無功補償問題的同時，也應結(jié)合社會上不斷涌現(xiàn)新技術(shù)、新理念、新材料，創(chuàng)造出更高效、更節(jié)能的無功補償技術(shù)，以實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的目標。

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