無功補(bǔ)償原理、方法

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1、前言?《國(guó)家電網(wǎng)公司農(nóng)網(wǎng)“十一五電壓質(zhì)量和無功電力規(guī)劃綱要》提出，綱要指導(dǎo)思想為：以公司“新農(nóng)村、新電力、新服務(wù)農(nóng)電發(fā)展戰(zhàn)略為指導(dǎo)，以安全、質(zhì)量、效益為核心，堅(jiān)持科技進(jìn)步，全面提高農(nóng)網(wǎng)電壓無功綜合管理水平，持續(xù)改善供電質(zhì)量，降低電能損耗，為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、可靠的電力供應(yīng)。切實(shí)達(dá)到《國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定》的“無功補(bǔ)償配制應(yīng)按照分散就地補(bǔ)償與變電站集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主”的要求。?無功補(bǔ)償?shù)脑?在交流電路中，由電源供給負(fù)載的電功率有兩種；一種是有功功率，一種是無功功率。有功功

2、率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量（機(jī)械能、光能、熱能）的電功率。無功功率比較抽象，它是電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無功功率。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。??（打個(gè)比方，農(nóng)

3、村修水利需要開挖土方運(yùn)土，運(yùn)土?xí)r用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無功功率，竹筐并不是沒用，沒有竹筐泥土怎么能運(yùn)到堤上?）在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場(chǎng)，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。但是從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率，以保證用戶對(duì)無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。無功補(bǔ)償是把具有容性功率負(fù)荷

4、的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。采用無功補(bǔ)償可以收到以下效果：1)??根據(jù)用電設(shè)備的功率因數(shù)，可測(cè)算輸電線路的電能損失。通過現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改造，可使低于標(biāo)準(zhǔn)要求的功率因數(shù)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)節(jié)電目的。2)??采用無功補(bǔ)償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，已成為節(jié)電工作的一項(xiàng)重要措施。3)??無功補(bǔ)償，它就是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行。4)??減少電力損失，一般工廠動(dòng)力配線依據(jù)不同的線路及負(fù)載情況，其電力損耗約2%--3%左右，使用

5、電容提高功率因數(shù)后，總電流降低，可降低供電端與用電端的電力損失。5)??改善供電品質(zhì)，提高功率因數(shù)，減少負(fù)載總電流及電壓降。于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側(cè)電壓。6)??延長(zhǎng)設(shè)備壽命。改善功率因數(shù)后線路總電流減少，使接近或已經(jīng)飽和的變壓器、開關(guān)等機(jī)器設(shè)備和線路容量負(fù)荷降低，因此可以降低溫升增加壽命（溫度每降低10°C，壽命可延長(zhǎng)1倍）7)??最終滿足電力系統(tǒng)對(duì)無功補(bǔ)償?shù)谋O(jiān)測(cè)要求，消除因?yàn)楣β室驍?shù)過低而產(chǎn)生的罰款。8)??無功補(bǔ)償可以改善電能質(zhì)量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力、無功補(bǔ)償減少用戶電費(fèi)支出，是一項(xiàng)投資少，收效快的節(jié)能措施。9)??無功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)用電單位的低壓配

6、電網(wǎng)的影響以及提高功率因數(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，確定無功功率的補(bǔ)償容量，確保補(bǔ)償技術(shù)經(jīng)濟(jì)、合理、安全可靠，達(dá)到節(jié)約電能的目的無功補(bǔ)償?shù)暮侠砼渲迷瓌t????從電力網(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功功率，尤以低壓配電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，提??????高輸配電設(shè)備的效率，無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，合理布局。??1)??總體平衡與局部平衡相結(jié)合，以局部為主。??2)??電力部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合。??在配電網(wǎng)絡(luò)中，用戶消耗的無功功率占50%～60%，其余的無功功率消耗在配電網(wǎng)中。為了

7、減少無功功率在網(wǎng)絡(luò)中的輸送，要盡可能地實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償，就地平衡，所以必須由電力部門和用戶共同進(jìn)行補(bǔ)償。3)??分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主。??集中補(bǔ)償，是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償，指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的無功補(bǔ)償。集中補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變壓器本身的無功損耗，以及減少變電所以上輸電線路的無功電力，從而降低供電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗。但不能降低配電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗。因