關(guān)于低壓供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的分析

梁誌杰

摘要：近年來，伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，工業(yè)設(shè)施技術(shù)得以飛速發(fā)展，大功率設(shè)備的有效利用，推動(dòng)了低壓供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的形成和運(yùn)用。本文將主要圍繞此技術(shù)的重要性展開分析，并探究其在低壓系統(tǒng)中的運(yùn)用。旨在為有關(guān)人員提供參考，提高工作效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：低壓供電系統(tǒng);無功補(bǔ)償技術(shù);工作效率

引言

無功功率補(bǔ)償是無功補(bǔ)償?shù)暮喎Q，在電力系統(tǒng)中有著提升電網(wǎng)功率因數(shù)，保持電壓平衡避免無功異地傳輸，降低變壓器和傳遞線路耗能的作用，正確的補(bǔ)償裝備，能有效提升電網(wǎng)質(zhì)量。使用無功補(bǔ)償技術(shù)還能發(fā)揮節(jié)能降耗的作用，進(jìn)而避免遠(yuǎn)程供電過程中存在高能耗問題。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)的重要性

選用正確的方法對(duì)電壓供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備補(bǔ)充無功功率，同時(shí)進(jìn)行濾液的補(bǔ)償，對(duì)此系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要意義。其不但能有效提升電網(wǎng)運(yùn)輸效率，控制諧波，并且能保證線路電壓的穩(wěn)定性，提升電網(wǎng)運(yùn)輸質(zhì)量。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（一）提升線路運(yùn)輸水平

電網(wǎng)運(yùn)輸時(shí)，有功率的運(yùn)輸能力維持不變，在無功率加大時(shí)，有功功率會(huì)變小，從而減少電網(wǎng)運(yùn)輸力。鑒于此，相關(guān)人員可在電網(wǎng)一側(cè)進(jìn)行無功率補(bǔ)償，提升有功功率利用率，提升電網(wǎng)運(yùn)輸效率^[1]。

（二）穩(wěn)定電網(wǎng)電壓

電網(wǎng)運(yùn)行過程中，無功功率在電感或者電容上的有功功率與壓降在電阻上的壓降是電能耗損的重點(diǎn)內(nèi)容。通常狀況下，強(qiáng)度較高的電網(wǎng)中電抗會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電阻。因此，減損電壓與無功功率間有著緊密聯(lián)系，但其與有功功率并無直接關(guān)聯(lián)，要合理選用系統(tǒng)內(nèi)的無功補(bǔ)償設(shè)備，這樣才能為提升電能質(zhì)量帶來正面影響。電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，無功傳遞具有降低用電用戶電壓的穩(wěn)定性，而且能加大電路耗損。基于此，可在無功負(fù)荷比較聚集的位置放置電容器，其能補(bǔ)償一定的無功功率，減少整個(gè)電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，減少不必要的電壓損失。

（三）提升供電質(zhì)量

衡量供電質(zhì)量的高低主要是以用戶用電的頻率、波度以及電壓等為依據(jù)，只有這些方面滿足相關(guān)要求，才代表質(zhì)量較好。而且，系統(tǒng)供電的電壓和電流必須要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

二、低壓供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用

（一）完善低壓供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償

在開始無功補(bǔ)償?shù)蛪汗╇娋€路前，必須要設(shè)置準(zhǔn)確的補(bǔ)償點(diǎn)，采用相對(duì)分析法、無功平均分布法以及動(dòng)態(tài)性的規(guī)劃完成相關(guān)操作。比如：在操作10kV電網(wǎng)時(shí)，能使用到的方法主要有動(dòng)態(tài)性規(guī)劃、無功平均分步法和相對(duì)分析法。實(shí)踐過程中利用率最高的是無功平均分步法，使用此種補(bǔ)償法的過程中，線路最適合補(bǔ)償?shù)奈恢靡ㄔ诰€路總長的三分之二處，補(bǔ)償量最好設(shè)置為無功總需求量的三二之二。針對(duì)2/3補(bǔ)償線路中的無功電荷而言，補(bǔ)償點(diǎn)的最佳位置應(yīng)設(shè)置在線路總長的三二之二處，在線路前三分之一段處，其所需要的無功消耗可從變電站中得到，線路中三分之一段處，無功消耗通過電容器內(nèi)的無功朝前流動(dòng)來供應(yīng)，尾端三分之一處的無功消耗通過變壓器中的無功朝后流動(dòng)來供應(yīng)。在這一過程中，線路中的無功流動(dòng)可以減至最低，能取得良好補(bǔ)償效果。值得注意的是，無功補(bǔ)償無法過渡，反之將會(huì)形成低壓電力系統(tǒng)反向運(yùn)輸無功的狀況，加大運(yùn)行電壓，影響設(shè)施運(yùn)行的安全性，加劇線路運(yùn)行消耗，限制節(jié)能效果的提高。

（二）低壓供電系統(tǒng)應(yīng)用無功補(bǔ)償裝備的剖析

此技術(shù)主要有兩種投切方法，一是延時(shí)投切法，二是短時(shí)投切法。其中利用率較高的靜態(tài)無功法是延時(shí)投切法，以往接觸器反復(fù)動(dòng)作會(huì)傷害設(shè)施，這一方法的運(yùn)用，能有效避免接觸器的頻繁操作，增加設(shè)施壽命，提升電網(wǎng)的可靠性。其通常適用于運(yùn)行時(shí)間較長而且比較穩(wěn)定的設(shè)施中。把接觸器投切系統(tǒng)和無觸點(diǎn)無功補(bǔ)償裝備進(jìn)行比較，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.投切模式比較先進(jìn)

一旦低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生感性無功，無觸點(diǎn)補(bǔ)償裝備可以迅速推斷出感性負(fù)載的大小，同時(shí)補(bǔ)充和其相吻合的容性無功。接觸點(diǎn)補(bǔ)償由于其結(jié)構(gòu)原理比較特殊，要持續(xù)投切才可漸漸靠近系統(tǒng)內(nèi)的無功^[2]。

2.延長生命周期

接觸器作為觸點(diǎn)裝備的投切開關(guān)，投切過程中會(huì)對(duì)電容組和接觸器帶來較大影響。所以，負(fù)載波動(dòng)過大時(shí)不能應(yīng)用，而且生命周期較短。但無觸點(diǎn)模式采用了電流過零切除技術(shù)，可以增加生命周期，投切時(shí)電流受到的沖擊和波動(dòng)較小，而且不會(huì)對(duì)電氣模塊造成傷害。

3.投切時(shí)間短且補(bǔ)償精度高

對(duì)于無觸點(diǎn)系統(tǒng)而言，其反應(yīng)時(shí)間通常在15m/s左右，負(fù)載適應(yīng)范疇較大，有效提升了低壓供電系統(tǒng)中的補(bǔ)償精度，讓其能保持在96%以上。

4.廣闊的發(fā)展空間

有觸點(diǎn)的裝備存在零件與設(shè)施應(yīng)用耗損多、破壞環(huán)境和負(fù)載變化大等不足，無觸點(diǎn)系統(tǒng)則能迅速反應(yīng)，獲得理想的補(bǔ)償結(jié)果，而且生命周期較長，具有廣闊的發(fā)展空間。

平常生活中常見的非靜態(tài)方法即瞬時(shí)投切法，其是基于數(shù)字技術(shù)與半導(dǎo)體電力器件之上衍生而來的，具有快速移動(dòng)特點(diǎn)。通常狀況下，控制器可以在0.8個(gè)周波內(nèi)結(jié)束計(jì)算與采樣工作，同時(shí)在2個(gè)周期內(nèi)傳送控制信號(hào)。一般狀態(tài)下，15m/s便可實(shí)現(xiàn)投切容器組的所有動(dòng)作。瞬時(shí)投切時(shí)，要結(jié)合元件的破壞程度考慮，動(dòng)作要盡量讓電容器中的電壓保持為零，以防涌流破壞半導(dǎo)體與電容器的器件。控制信號(hào)消失后，晶閘管觸發(fā)脈沖即刻不見，零電流也隨之關(guān)閉。伴隨技術(shù)水平的逐漸提高，此技術(shù)的性能越來越完善，但使用投切方法成本投入較多。

結(jié)論

綜上所述，目前我國電力事業(yè)飛速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)和電力系統(tǒng)獲得的成就也較大。對(duì)低壓供電系統(tǒng)而言，無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用對(duì)其有著非常重要的影響，其能減少電能耗損，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。相關(guān)人員要結(jié)合實(shí)際情況，有針對(duì)性的選用技術(shù)措施，充分發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)和作用。

參考文獻(xiàn)

[1]馬海鑫.結(jié)合生產(chǎn)情況對(duì)供電系統(tǒng)高低壓無功補(bǔ)償問題分析[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2017（10）：288.

[2]蔣勇明.低壓供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的分析[J].科技展望，2016，26（15）：94.