淺析電力系統低壓電網的無功補償論文

2021-04-25 論文

　　摘要：在電力系統中安裝無功補償裝置，可以有效地減少輸送線路以及變壓器的損耗，進而提升電網輸電效率。文章從低壓電網中設置無功補償的重要性入手，探討了無功補償的措施及原則，對相關工作人員有一定的借鑒作用。

　　關鍵詞：電力系統;低壓電網;無功補償

　　0引言

　　在電力系統低壓電網中，無功補償裝置設置的目的就是提升電網的供電效率，保證電力供應順暢。在電力供電系統中，無功補償裝置是一項比較重要的設備，它能夠有效地減少輸電線路以及變壓器的損耗，提升供配電路中的效率，進而使原有的供電環境得到改善。將無功補償裝置合理地用于供電過程中，能夠實現最大限度地降低供電網絡中的電能損失，進而實現良好的經濟與社會效益。在電力系統低壓電網的供配電過程中，科學、合理地采用無功補償的方法進行電能的輸送，可以達到降低損耗以及穩定電網電壓的作用。本文作者結合自己多年從事低壓電網管理的工作經驗，探討了無功補償裝置的運用。

　　1無功補償裝置的重要性分析

　　1.1維持供電網絡電壓的穩定對于低壓電網的供電網絡來說，穩定的電壓是保證其正常工作的先決條件，它可以確保供配電網絡的電能輸送質量。依據供電網絡中的電壓損失計算公式，可以得出輸送無功負荷Q產生了全部的變電器電壓，因此，供電網絡中的無功功率Q對于確保電壓穩定具有特殊的作用。所以，在低壓電網的供配電過程中，應當盡可能的降低電網中的無功功率Q，以便達到維持電網電壓穩定的作用。

　　1.2降低電能消耗企業的電費支出依據我國目前所執行的電費收繳制度，電能消耗企業所繳納的電費與其功率因數有關，根據該企業的功率因數來確定所要繳納的電費。所以，絕大多數電能消耗企業都十分關注對機械設備的節能保養，進而有效降低企業的電費支出。在低壓電網中設置無功補償裝置，能夠有效地降低企業機械設備運轉過程中對電能的消耗，進而降低企業的電力成本支出。

　　1.3降低供配電系統的電能損耗

　　在確定電力系統因使用無功補償裝置而節省的能耗時，可以使用公式P=IUCOSα。電力系統安裝無功補償裝置后，當功率因數從未安裝前的0.75提高到安裝后的0.9后，能夠降低大約30%的電能消耗，可以看出其具有非常好的降低電能消耗的作用。所以，電力系統在進行低壓電網輸送電流時，可以考慮運用無功補償裝置，這樣能夠有效地降低電力系統中電能損耗。

　　2無功補償裝置配置地點的選擇

　　在電力系統低壓電網中，無功補償裝置可以設置在以下三個地方，一個是設置在變電所的母線上，一個是設置在10 kv的線路中，另外，還可以設置在用戶低壓端。

　　2.1變電所母線設置無功補償裝置在變電所的母線上，無功補償的容量要比其它的地方都大，通常情況下是采用手動分級投切的方式進行。首先要確定該變電所覆蓋范圍內的總的無功負荷量，再依據總的無功負荷量來確定變電所母線上的無功補償容量，以便確保上一級的功率因數能夠滿足設計要求，同時使變電所的母線電壓始終處于允許的范圍之內。

　　2.2 10 kV線路設置無功補償裝置對于10 kV線路來說，其無功補償容量的確定是依據變壓器的無功損耗以及線路中的無功損耗值。10 kV線路中的無功補償容量不可以過大，否則，會使得線路處于低負載時出現無功過補償現象，這樣就會導致線路中的損耗量增大，同時也不能保證線路中的電壓穩定。

　　2.3用戶低壓端設置無功補償裝置通常情況下可以根據用戶的無功負荷的變化，進行補償電容器的自動切換，這樣就能夠避免出現向高壓線路反送無功電能的情況。在供配電電網里，若將無功補償裝置設置在用戶低壓端，能夠保證線路中有最小的電流，進而有效降低線路中的電能損失。此外，由于供配電線路中的電流比較小，就能夠使供配電線路中電壓降減少，進而避免電壓出現較大的波動。通過在用戶端設置無功補償裝置，可以產生較好的效果，不然即便線路關口處有著比較高的功率因數，也不能實現合理降低線路的功率損耗。在供配電線路中，應當將低壓側設置無功補償裝置作為主要的補償方式，而高壓端的無功補償裝置只起到輔助作用。為了能夠有效地達到線路中的無功補償，可以結合線路中實際情況選用自動控制的方式，及時獲取供配電電網中的功率因數、功率、電流、電壓等參數，依據電網中各參數的變化，來確定合理的操作指令，進而保證供配電低壓電網始終保持良好的運行狀態。

　　3無功補償應遵循的原則

　　在電力系統低壓電網中設置無功補償裝置需要遵循同機補償、電容器補償、隨時補償等原則。低壓電網正式輸電之前，應當先將電動機與低壓電容器組相連接，在連接的基礎上再讓其工作，這么做不僅能夠有效地減少因低電流通過所帶來的電能損失，而且可以提升低壓電流的使用效率，進而實現無損耗的目標。在低壓電網供配電變壓器的兩側，可以連接低壓電容器，這么做可以補償由于配電變壓器空載狀態時的無功損耗，此外，也可以在一定程度上補償由于變壓器使用而造成的電能損耗。

　　在低壓電網的補償過程中，電網的控制保護裝置采用無功補償切換裝置，0.5 kV左右的大用電戶的母線上設置低壓電容器組補償，這么做既可以達到兩種補償的要求，而且能夠在一定程度上保證電壓的穩定，進而避免電氣設備因電壓變化而受到損壞。

　　4無功補償的具體方法

　　4.1低壓電網中集中補償在低壓電網中進行集中補償主要是利用由電腦控制的低壓并聯電容器柜，在380V配電變壓器處進行。采用集中補償的方法主要有以下幾方面的優點：首先，是能夠補償的容量很大，可以同時滿足上千容器的使用;其次，是可以對其進行跟蹤，對用戶用電情況進行實時跟蹤，依據用電波動情況來確定需要使用的補償數量，進而達到供配電的平衡;再次，是可以產生較好的經濟效果，采用集中補償的辦法可以有效地控制供配電電網中電能的損耗，而且設備的維護和投資全部由使用方負責，這樣就明顯的降低了供電企業的相關支出，而且可以對電能損耗進行有效控制。當前，用電大戶在設置無功補償裝置時，大多數都是依據電網功率因素的變化來對電容器進行自動調節。用電企業運用集中補償的方式，可以對可能出現的'問題做到早發現、早解決;此外，當地的供電部門也會對企業的用電情況給予更多的關注，以便能夠加強對電網電壓的檢查，確保電壓一直能夠處于合理水平。

　　4.2低壓電網中的靜止補償

　　在電力系統中的遠距離輸配電線路中，可以采用靜止補償的方式進行無功補償，這樣不僅可以確保電網電壓的穩定，而且能夠避免輸配電期間出現充電現象，進而全面提升輸電的總體容量，即在幾條線路同時進行輸配電時，可以對產生的能量損耗進行及時補充，進而實現穩定電壓的作用。與此同時，可以達到補償和配給的作用，進而使其充分展示出調節的功能。在現實使用時，應當先確定調節點，也就是受電地區的下一級電網與調壓輸電網與輸電網的電壓支撐點之間的相互連接的樞紐點設計無功補償裝置。明確該裝置可以調節的范圍，之后對其實行跟蹤維護。雖然這種方式具有很好的自動化水平，但同時也會受到一些難以避免的因素影響，如不良的天氣等。因此，在使用過程中，要加強其觀測力度，以便能夠及時獲取最新的數據，出現問題時要及時進行調整。

　　4.3低壓電網中的分散補償

　　在電力系統中的用戶端采取分散補償的方式，不僅可以達到提升電壓使用率的作用，而且能夠保證電壓始終處于合理水平，避免因電壓變化對電器所造成的損壞。采用分散補償的方式可以有效地降低資源成本支出，因用戶所用電器有著較高的頻率，使用分散補償的方法，有著較好的應用前景。采用分散補償的方法，可以有效提升供配電線路中的供電水平，穩定線路中的電壓，確保用戶電器電壓能夠始終處于合理范圍，保證電器可以安全、平穩的運行。

　　5結語

　　在電力系統低壓電網中使用無功補償裝置，應當先對低壓電路中所有的特點進行分析研究，從實際應用角度采取一定的措施，進而降低電網中的電能損失，確保低壓電網的供電質量。

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