淺談無功補(bǔ)償技術(shù)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響

淺談無功補(bǔ)償技術(shù)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響

摘要：電力企業(yè)在供電過程中不可避免的會(huì)受到一些外部因素的影響，從而導(dǎo)致帶電設(shè)備出現(xiàn)電能損耗等問題，不僅會(huì)造成電力能源的浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響。針對這種情況，電力企業(yè)紛紛借助無功補(bǔ)償技術(shù)來應(yīng)對，無功補(bǔ)償技術(shù)在低壓電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，可以通過對低壓電網(wǎng)中功率因數(shù)實(shí)施的有效補(bǔ)償，達(dá)到提升電力網(wǎng)絡(luò)電壓穩(wěn)定性與安全性的目的。關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù)；低壓電網(wǎng)；功率因數(shù)；影響1導(dǎo)言電力企業(yè)的供電過程會(huì)受到各種因素的影響，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)電能損耗這一現(xiàn)象，這不僅會(huì)對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量造成影響，還會(huì)導(dǎo)致電力能源消耗，因此必須對無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用。在低壓電網(wǎng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠?qū)Φ蛪弘娋W(wǎng)中的功率因數(shù)進(jìn)行有效補(bǔ)償，從而使電力網(wǎng)絡(luò)的電壓更加安全穩(wěn)定。從實(shí)踐應(yīng)用中來看，無功補(bǔ)償技術(shù)能夠使低壓電網(wǎng)中的功率因數(shù)得到有效提升。2低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響因素在分析研究低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響因素這一問題時(shí)，通過對相關(guān)文獻(xiàn)資料的深入分析，結(jié)合電力企業(yè)低壓電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，筆者將其總結(jié)為以下幾個(gè)方面：第一，設(shè)備耗用無功功率對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)產(chǎn)生的影響。一般情況下，低壓電網(wǎng)中之所以會(huì)出現(xiàn)功率因數(shù)，主要與低壓電網(wǎng)在工作運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的無功功率有著直接的關(guān)系，為了可以進(jìn)一步避免出現(xiàn)電力資源大量損耗的問題，需要對其實(shí)施必要的無功功率補(bǔ)償，以此來對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。比如：當(dāng)有功功率為恒定值的情況時(shí)，無功功率的減少會(huì)直接導(dǎo)致低壓電網(wǎng)中功率因數(shù)的提升，而當(dāng)無功功率為0時(shí)，則低壓電網(wǎng)的功率會(huì)達(dá)到1，因此低壓電網(wǎng)功率因數(shù)和無功功率兩者之間存在一定的反比關(guān)系。低壓電網(wǎng)中耗用無功功率的設(shè)備包括電力變壓器和異步電動(dòng)機(jī)兩種，其工作運(yùn)行均會(huì)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)產(chǎn)生影響；第二，供電電壓超出規(guī)定范圍對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)產(chǎn)生的影響。在低壓電網(wǎng)運(yùn)行過程中，如果供電電壓超出了規(guī)定范圍，則會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致電網(wǎng)中功率因數(shù)發(fā)生變化。從具體情況來看，低壓電網(wǎng)供電電壓的不規(guī)范現(xiàn)象主要包括供電電壓低于電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)值和供電電壓高于電壓標(biāo)準(zhǔn)值兩種情況。當(dāng)電網(wǎng)供電電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)會(huì)隨之提升，相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)受到不同程度的影響，進(jìn)而導(dǎo)致供電不穩(wěn)等問題的出現(xiàn)。當(dāng)電網(wǎng)供電電壓高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，低壓電網(wǎng)中的無功功率會(huì)得到明顯的提升，其上漲范圍一般在10%~35%左右。第三，電網(wǎng)頻率出現(xiàn)波動(dòng)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)產(chǎn)生的影響。除了上述兩種情況會(huì)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)造成影響外，電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)直接影響到低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)。電網(wǎng)頻率的波動(dòng)對于低壓電網(wǎng)功率因數(shù)產(chǎn)生的影響，主要是因?yàn)殡娋W(wǎng)頻率波動(dòng)使得異步電機(jī)以及變壓器的磁化無功功率發(fā)生變化，為了可以有效應(yīng)對這一問題，需要結(jié)合低壓電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，采用一些行之有效同時(shí)可以提升低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的措施，而無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用恰好可以滿足這一需求，在保持低壓電網(wǎng)無功就地平衡的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)降損節(jié)能。3無功補(bǔ)償技術(shù)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的補(bǔ)償策略3.1無功補(bǔ)償技術(shù)的配置隨著社會(huì)用電量的不斷增加，低壓電網(wǎng)中配置很多具有抗性和中容性的用電設(shè)備，這些電力設(shè)備會(huì)顯著增加低壓電網(wǎng)中的無功功率，并且使電網(wǎng)中的功率因數(shù)下降，造成電力資源的損耗，為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，必須對無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行有效利用，利用補(bǔ)償裝置降低電能耗損，從而提升低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)。在對低壓電網(wǎng)中的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，要堅(jiān)持三個(gè)補(bǔ)償原則，一是分級(jí)補(bǔ)償原則，二是就地補(bǔ)償原則，三是方便調(diào)整原則。因此在配置無功補(bǔ)償裝置時(shí)，既要對低壓電網(wǎng)的全部功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)整，也要注重局部的調(diào)整，使整體與局部的功率因數(shù)相互協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)總體功率因數(shù)低但局部功率因數(shù)高的情況，為此要對集中補(bǔ)償技術(shù)和分散補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行有效利用。例如某電力企業(yè)在對供電量較大的低壓電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，著重在電網(wǎng)的主變壓器安裝無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行集中補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)整體的無功功率補(bǔ)償，同時(shí)也在存在無功電流現(xiàn)象的配電變壓器上安裝無功補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)的局部補(bǔ)償。3.2無功補(bǔ)償技術(shù)的方法為了使無功補(bǔ)償技術(shù)得到更加有效的應(yīng)用，必須對無功補(bǔ)償?shù)哪康倪M(jìn)行明確。在低壓電網(wǎng)中進(jìn)行無功補(bǔ)償，其核心目的就是提升電網(wǎng)的功率因數(shù)，從而保障低壓電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為此必須合理選擇無功補(bǔ)償?shù)娜萘?。具體來看，無功補(bǔ)償技術(shù)的方法主要有兩種，一種是單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量選擇法，另一種是多負(fù)荷就地補(bǔ)償容量選擇法。就單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量選擇法來看，主要對經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，然后對功率因數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的提升。例如將電機(jī)的容量、級(jí)別作為依據(jù)，以此對經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表進(jìn)行查詢，從而確認(rèn)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，使低壓電網(wǎng)中的功率因數(shù)得到約0.96大小的提升。也可以通過實(shí)驗(yàn)的方式確定適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償值，從而使功率因數(shù)得到有效提升，但是實(shí)驗(yàn)法對測試人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，因此應(yīng)用起來相對比較麻煩，在實(shí)際應(yīng)用中仍然以確定經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為主，如表1所示。表1經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表就多負(fù)荷就地補(bǔ)償容量選擇法來看，主要對無功補(bǔ)償前的功率因數(shù)和無功補(bǔ)償后的功率因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后對無功補(bǔ)償?shù)倪m合量進(jìn)行確認(rèn)。這種補(bǔ)償選擇方法相比較其他方式更加簡便，而且具有更好的補(bǔ)償效果，但是不適用于負(fù)載變化較大的低壓電網(wǎng)，在負(fù)載較大的情況下，可以對自動(dòng)投切補(bǔ)償裝置進(jìn)行有效利用，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的補(bǔ)償調(diào)節(jié)。3.3無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢就利用無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢來看，不僅能夠降低低壓電網(wǎng)中電能的損耗量，還能夠保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而滿足社會(huì)的用電需求，增強(qiáng)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。一般低壓電網(wǎng)中安裝較多的電力設(shè)備，因此會(huì)產(chǎn)生數(shù)值較大的無功功率，而低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)一般約為0.75，在利用無功補(bǔ)償技術(shù)后，低壓電網(wǎng)中的功率因數(shù)會(huì)達(dá)到約0.95，直接消除低壓電網(wǎng)中將近50%的無功功率，從而使電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著的提升。另外，利用無功補(bǔ)償技術(shù)對激發(fā)電力設(shè)備潛能具有重要意義，例如電力變壓器在得到無功補(bǔ)償后，就能夠選擇更低的容量，從而使電力企業(yè)的設(shè)備資金得到有效節(jié)約，并且增強(qiáng)用電高峰時(shí)期低壓電網(wǎng)的負(fù)荷能力。4結(jié)語綜上所述，隨著電力行業(yè)的不斷快速發(fā)展和社會(huì)用電量的日益增長，低壓電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性被提出更高的要求，所受到的輸配電壓力也隨之加大。為了有效保證電力企業(yè)的供電質(zhì)量，合理運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)非常關(guān)鍵，通過提升低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的方式，有效避免電力能源損耗問題的出現(xiàn)，從而為電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升提供有力的保障。Reference:[1]崔猛.無功補(bǔ)償技術(shù)對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響[J].黑龍江科技信息,2014(32):20.[2]王恩東,張玲玲.無功補(bǔ)償技術(shù)對低壓電網(wǎng)功