无功功率补偿在供配电系统设计中运用.doc

无功功率补偿在供配电系统设计中运用 　　【摘 要】感性负荷大量存在于供配电系统的电网中，因感性负荷的存在导致电网系统的无功功率增加，从而增加了电能的消耗，浪费了资源。本文首先对无功补偿进行简述，分析无用功率对电力工程的影响，并对无用功率补偿方式及安装进行简单探讨。 　　【关键词】无功功率；电网；消耗；装置 　　前言 　　伴随经济发展人们对电力需求愈来愈高，电力工程规模渐渐扩大。由于感性负荷的寻在导致电网中无功功率增大。因无功功率增大会导致电能流失影响供电质量与经济效益，所以对无功功率的补偿十分重要。下面就无功功率定义、原理以及补偿方式进行简要分析。 　　1 无功功率补偿的定义与原理 　　在电网感性负荷中安装并联电容器等容性设备来补偿感性负荷所产生的无功功率从而提高功率因数与减少无用功率在电网中流动的作用，以达到改善供电质量的目的被称作无功补偿。 　　在交流电路中，纯电阻元件中的负载电流和电压的相位相同，纯电感元件负载中电流相位滞后于电压相位90°，纯电容元件负载中的电流相位超前电压相位90°，也就是说纯电容元件负载中的电流和纯电感元件负载中的电流的相位差为180°，可以相互抵消。由此可见，当电源向外供电的时候，感性负载向外释放的能量就会在容性负载与感性负载之间相互交换，而感性负载所需的无功功率就可以由容性负载输出的无功功率来补偿，从而达到无功功率补偿的目的。 　　2 电力工程配电网的无功功率补偿的应用 　　2.1 明确无功功率补偿的容量 　　若想明确无功功率补偿的容量在电网系统中的作用，需运用以下几种方式： 　　（1）电压的调节可根据配电网运行电压值确定，计算公式为Qc=所需电压值×所需的电压值/配电网线路阻抗值； 　　（2）根据线损降低率可确定补偿容量与配电网线损降低率之间的关系； 　　（3）根据配电因数可确定功率因数满足电力用户的实际要求； 　　（4）根据变压器的容量可确定并选择相应的补偿方式。 　　2.2 选择合适的无功功率补偿方式 　　需选择合理无功功率的补偿方式运用到电力工程配电网之中，方可有效降低无功功??在电网系统中的浪费与耗能，从而减少资源的浪费。现如今，低压补偿、终端补偿、变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿与杆上补偿是我国电力工程配电网中经常被用到的主要补偿方式。 　　2.2.1 变电站补偿 　　无功功率通过变电站集中的方式主要将补偿方式应用于10kv的变电站母线中，其安装方式主要集中在等量电容器之中，这样做可达到有效降低电线路中无功功率的损耗，而且还对变电站输电线的无功电力损耗起到降低的作用。 　　但电力用户所需的无功率补偿还应在变电站线路中输送。所以，依然有无功功率电流在10kV变电站线路中存在，所以配电网无功补偿所发挥的作用是其他补偿方式无法取代的，因其他方法没有办法很好的解决电网在运行中无功功率的损耗问题，所以一般采用变电站补偿进行补偿。 　　2.2.2 低压补偿 　　我国当前最常用的补偿方式之一是低压补偿，低压补偿主要的作用就是在配电电压器处于低压侧进时对其进行补偿。根据用户用电负荷水平变化规律与投入电容量进行跟踪补偿是该设备的主要作用，提高变压用户的功率因数是改补偿方式的主要目的。其具有减少变压器损耗与降低电网损耗、有效提高用户的电压水平的作用。根据功率因数与无功功率达到对电容器自动投切是低压补偿设备的主要目的。保证用户的电能质量是低压补偿的目的与作用，虽然用户的电能质量可以通过低压补偿来实现，但是实际过程中无功功率投切量可能会与实际需求电量相差较大，易导致无功功率补偿过多或补偿较少的现象发生从而影响电力系统的正常工作。 　　2.2.3 杆上补偿 　　公用变压器在绝大多数配电网中使用无低压进行补偿，从而达到限制无功功率的补偿度。所以需通过变电站与发电厂的电量填补配电网无功功率的电量缺口，因无功功率通过线缆传输进行供电从而增加电网电量损耗。所以需在架空电杆上将10KV并联电容器进行安装无功补偿以达到提高配电网功率因数，实现降损升压的目的。但由于电容器与变电站之间距离较远所以很难实现装配保护措施，因其成本价格较为昂贵、工作量较大、维修保养难度较大且受到环境限制因素较多所以一般很多好被采用。轻载状态下的线路应避免配电线出现过度补偿与过度电压的情况发生。所以需对补偿杆上的安装点数量与容量进行合理控制，不需要进行分组投切工作。 　　2.2.4 终端补偿 　　因低压用户用电量不断增加导致无功功率的需求与使用也渐渐增大，所以需要采用终端补偿的方法对电线路进行补偿以达到降低电网损耗与维持电压保持电压的水平。 　　但由于终端补偿方式的补偿点较为分散所以对其进行管理也较为困难。因符合存在不同情况下的波动会导致大部分电器处于轻载状态的情况下荣国发生闲置状态，使设备的