無功功率補(bǔ)償介紹

低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)姆椒?/STRONG>

　　提高功率因數(shù)的主要方法是采用低壓無功補(bǔ)償技術(shù)，我們通常采用的方法主要有三種：隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償。

　　1. 隨機(jī)補(bǔ)償

　　隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動機(jī)并接，通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)，同時投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動機(jī)的無功消耗，以補(bǔ)勵磁無功為主，此種方式可較好地限制用電單位無功負(fù)荷。

　　隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點：用電設(shè)備運(yùn)行時，無功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時，補(bǔ)償設(shè)備也退出，而且不需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活，維護(hù)簡單、事故率低等。

　　2. 隨器補(bǔ)償

　　隨器補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無功的補(bǔ)償方式。配變在輕載或空載時的無功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配變空載無功是用電單位無功負(fù)荷的主要部分，對于輕負(fù)載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導(dǎo)致電費(fèi)單價的增加。

　　隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、維護(hù)管理方便、能有效地補(bǔ)償配變空載無功，限制農(nóng)網(wǎng)無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前補(bǔ)償無功最有效的手段之一。

　　3. 跟蹤補(bǔ)償

　　跟蹤補(bǔ)償是指以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.4kv母線上的補(bǔ)償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效果好。

　　跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點是運(yùn)行方式靈活，運(yùn)行維護(hù)工作量小，比前兩種補(bǔ)償方式壽命相對延長、運(yùn)行更可靠。應(yīng)優(yōu)先選用跟蹤補(bǔ)償方式。

　　高壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償

　　1. 為提高10kV配電線路的供電可靠性和供電可靠率，使電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)。通過城、農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)與改造工作，對10kV配電線路加裝無功補(bǔ)償裝置系統(tǒng)，能使配電網(wǎng)供電能力和客戶端電壓質(zhì)量明顯改善、供電可靠性顯著提高。

　　2. 國家電力公司下發(fā)關(guān)于電力行業(yè)創(chuàng)一流的文件中，要求10kV功率因數(shù)不小于0.9，線損不大于5%，及電壓質(zhì)量和無功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行管理等內(nèi)容，其主要解決的問題關(guān)鍵之一，是在10kV線路中投入一定的電容器，采用固定或自動相結(jié)合的投入方式實現(xiàn)無功補(bǔ)償。如果在一條供電線路中投入固定的電容器組，一般是按線路低負(fù)荷進(jìn)行計算，而自動補(bǔ)償量是在線路滿負(fù)荷時計算出來的值，一條線路有固定和自動補(bǔ)償兩種方式相互配合，即可達(dá)到理想的效果。

　　3. 無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是就地平衡，根據(jù)農(nóng)網(wǎng)配電線路的實際情況比較復(fù)雜，不可能是統(tǒng)一模式，所以要采用分散和集中、固定和自動相結(jié)合的方法，分三步進(jìn)行：一是變電所內(nèi)按主變壓器容量的15%左右安裝固定補(bǔ)償電容器組。二是在線路負(fù)荷中心或某處按低負(fù)荷時的無功需求量安裝固定補(bǔ)償電容器組。三是在線路負(fù)荷中心的上側(cè)安裝自動補(bǔ)償電容器組。

　　4. 對于農(nóng)網(wǎng)主要使用的10 kV配網(wǎng)系統(tǒng)，完整的無功補(bǔ)償應(yīng)該包括變電站集中補(bǔ)償、10 kV線路補(bǔ)償和用戶端低壓補(bǔ)償，再加上隨機(jī)補(bǔ)償，即“3級補(bǔ)償+隨機(jī)補(bǔ)償”(“3+1”模式)。

　　經(jīng)驗估算：當(dāng)COSφ約在0.6~0.7時，可按饋路實際負(fù)荷的15%左右補(bǔ)償;或按無功缺口的2/3 補(bǔ)償。

　　5. 考慮到兼顧降低線損、提高力率與電壓的效果，線路補(bǔ)償原則是通過在線路電桿上安裝電容器實行單點或多點電容器補(bǔ)償，單點補(bǔ)償?shù)攸c選在離線路首端2/3處，補(bǔ)償?shù)娜萘繎?yīng)為無功負(fù)荷的2/3;兩點補(bǔ)償分別裝設(shè)在距首端2/5和4/5處;若線路較長，負(fù)荷較大，實施固定補(bǔ)償與自動補(bǔ)償相結(jié)合、在線路上三點進(jìn)行分散補(bǔ)償：第一組裝設(shè)在該線路2/7處為固定補(bǔ)償;第二組為自動補(bǔ)償，裝設(shè)在該線路的4/7處，也是負(fù)荷較為集中地段;第三組為固定補(bǔ)償，裝設(shè)在該線路的6/7處;多點補(bǔ)償是采用分支線分段補(bǔ)償方式，對分支較大或線路較長負(fù)載自然功率因數(shù)低的線路進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)農(nóng)村實際狀況，農(nóng)網(wǎng)線路補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償點不宜過多;控制方式應(yīng)從簡;保護(hù)方式可采用熔斷器和避雷器作為過電流和過電壓簡單保護(hù)。

　　6. 確定某一條配電線路的補(bǔ)償容量，應(yīng)根據(jù)該線路的平均無功負(fù)荷和最小無功負(fù)荷計算，當(dāng)線路的最小無功負(fù)荷小于平均無功負(fù)荷的2/3時，考慮到無功不應(yīng)倒送，可安裝固定的補(bǔ)償裝置，但應(yīng)按最小無功負(fù)荷確定補(bǔ)償容量。當(dāng)線路中有較大無功負(fù)荷點時，除應(yīng)考慮與線路始端的距離外，也應(yīng)考慮大的無功負(fù)荷點。實際裝設(shè)補(bǔ)償裝置每組以100～200 kvar為宜。

　　無功功率補(bǔ)償計算方法

　　在進(jìn)行新廠礦的電氣設(shè)計時，首先要對用電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行負(fù)荷計算，然后根據(jù)負(fù)荷計算情況， 進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方法，選擇補(bǔ)償器。

　　最大負(fù)荷補(bǔ)償計算法

　　所謂最大負(fù)荷補(bǔ)償計算法就是利用需要系數(shù)法，計算最大負(fù)荷時的有功功率、無功功率和 視在功率、補(bǔ)償前最大功率因數(shù)和補(bǔ)償后最大功率因數(shù)，選定補(bǔ)償設(shè)備。無功功率補(bǔ)償器的容量由下式確定

　　Qc=Pj(tgφ1-tgφ2)　　(1)

　　式中　Pj，Qj，Sj--補(bǔ)償前的負(fù)荷有功功率、無功功率、視在功率;

　　Qj1，Sj1--補(bǔ)償后的負(fù)荷無功功率、視在功率;

　　Qc--無功功率補(bǔ)償器的容量，即移相電容器容量。

　　平均負(fù)荷補(bǔ)償計算法

　　在實際中，要實行無功功率補(bǔ)償所采用的是補(bǔ)償前平均功率因數(shù)(自然平均功率因數(shù))和 補(bǔ)償后平均功率因數(shù)來選擇移相電容器。無功功率補(bǔ)償器的容量由下式確定Qc′=αPj(tgφ1′--tgφ2′)　　(2)

　　式中：PP，QP--平均有功負(fù)荷、無功負(fù)荷;

　　α，β--平均有功、無功負(fù)荷系數(shù)。

　　兩種計算方法的比較

　　在(1)式和(2)式中，φ1、φ1′是補(bǔ)償前的值，φ2、φ2′是補(bǔ)償后的值，設(shè)用 兩種方法補(bǔ)償后的功率因數(shù)相同。

　　在實際工程中，一般都是感性負(fù)載，全廠總功率因數(shù)在0.71～0.90，即tgφ1′=0.99～0.48之間，取α=0.725，β=0.79，補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.95 ，即：tgφ2=0.33。則：，可見Qc>Qc ′，這 說明最大負(fù)荷補(bǔ)償計算法和平均負(fù)荷補(bǔ)償計算法選取的補(bǔ)償容量不同。且最大負(fù)荷補(bǔ)償計算 法得到的補(bǔ)償容量大。