安科(kē)瑞(ruì) 陳聰(cōng)

提及“無功補償"，首先我(wǒ)們要了解無功功率(shuài)的(dí)概念(niàn)，什麼(mó)是無(wú)功功率？

人(rén)們對(duì)有功(gōng)功(gōng)率(shuài)相對容易理解，因(yīn)為它(tā)能(néng)做功，產生(shēng)熱量(liáng)，帶動電機旋轉(zhuǎn)等(děng)。例如，當(dāng)交(jiāo)流(liú)電(diàn)通過純(chún)電(diàn)阻時，電(diàn)流(liú)能使(shǐ)電(diàn)阻(zǔ)發(fā)熱，是(shì)實實(shí)在(zài)在能(néng)感受(shòu)得到的功(gōng)率。但“無功功率"一(yī)般則難(nán)於理解，它僅(jǐn)存(cún)在於(yú)交(jiāo)流電(diàn)中(zhōng)，直(zhí)流(liú)電不(bù)存在無功功(gōng)率的(dí)問題(tí)。例(lì)如，當交流電流(liú)通過純(chún)電(diàn)容或(huò)純(chún)電感(gǎn)負(fù)載時並不(bù)做(zuò)功，也就是(shì)說純電容(róng)或(huò)者純(chún)電感負(fù)載不消耗有功功率(shuài)，但(dàn)在它(tā)們(mén)中(zhōng)流(liú)過的電流以(yǐ)及(jí)對應電壓(yā)就(jiù)形成(chéng)了交流(liú)功(gōng)率，這種交流(liú)功率(shuài)即稱(chēng)為(wéi)無功(gōng)功率(shuài)。理(lǐ)論上(shàng)講，無功(gōng)功率是(shì)不(bù)做工的(dí)，當(dāng)然(rán)它不(bù)應(yīng)該產(chǎn)生光和(hé)熱，更(gēng)不能帶動(dòng)電機(jī)的(dí)旋轉。

往(wǎng)往(wǎng)我(wǒ)們(mén)遇到的負載很少(shǎo)有(yǒu)純感性或純容(róng)性的(dí)，一般(bān)都(dū)是(shì)混合(hé)性負載(zǎi)，這樣電流在通過它們的時候，有部分功率(shuài)能(néng)做功(gōng)，有部分功(gōng)率不(bù)能做(zuò)功，不(bù)能做功的功率(shuài)就(jiù)是無(wú)功(gōng)功率，為了(liǎo)直觀的體現無(wú)功功(gōng)率(shuài)和(hé)有功功率的(dí)關係(xì)，人(rén)們采用(yòng)功率因數(shù)的概(gài)念(niàn)來表述電(diàn)能(néng)的利用率。功率因數越(yuè)接近(jìn)1，說明(míng)有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率的(dí)占比高，電(diàn)能(néng)的利(lì)用(yòng)率高(gāo)；反之，功(gōng)率因數越接(jiē)近0，說明有功功率的占比低，電能的利用率則(zé)低(dī)。為了提高(gāo)電能的利用率(shuài)，就提(tí)出(chū)了“無功補(bǔ)償(cháng)"的(dí)概念。

了解了無功(gōng)功(gōng)率(shuài)，有功功(gōng)率，功(gōng)率因數(shù)的概念，也(yě)知道了無功(gōng)補(bǔ)償的根(gēn)本(běn)目的就(jiù)是(shì)提高電能利(lì)用率(shuài)。接(jiē)下(xià)來(lái)我(wǒ)們具(jù)體(tǐ)分析(xī)下(xià)：為什麼要進(jìn)行(háng)無功(gōng)補(bǔ)償(cháng)，無(wú)功(gōng)補償(cháng)的原(yuán)理(lǐ)是(shì)什麼(mó)，補(bǔ)償(cháng)形(xíng)式(shì)有哪(nǎ)些以及(jí)補償經(jīng)濟(jì)性(xìng)的分析(xī)等。

一，為什(shí)麼(mó)要進(jìn)行無功(gōng)補償

無功(gōng)功(gōng)率(shuài)不是無用(yòng)功率，在交(jiāo)流(liú)供(gōng)電係(xì)統中，電(diàn)感和(hé)電容(róng)都是不可少(shǎo)的(dí)負(fù)載(zǎi)，如(rú)電動機，變(biàn)壓(yā)器等(děng)鐵磁性負載(zǎi)，如(rú)果沒有(yǒu)感性(xìng)無(wú)功(gōng)的(dí)勵磁，設備無法正常工作(zuò)，比如定(dìng)距離送電的(dí)綫路(lù)本(běn)身(shēn)，就是容性負載(zǎi)，隻要是送電當中就(jiù)會相當於電(diàn)容(róng)器在(zài)工(gōng)作。那(nà)麼(mó)也(yě)就是說在(zài)交流供電(diàn)係(xì)統中，無功(gōng)的存在(zài)對功率(shuài)的傳(chuán)輸(shū)和交(jiāo)換(huàn)有著(zhuó)巨(jù)大(dà)意(yì)義(yì)，*，或者說(shuō)離開無功(gōng)功(gōng)率的(dí)交(jiāo)換係統(tǒng)就不(bù)能正(zhèng)常工作(zuò)。

那麼，大量的(dí)無(wú)功由哪(nǎ)裏(lǐ)來(lái)？係統中眾(zhòng)多的無(wú)功負載，尤其是(shì)感性無功(gōng)負載，正常來(lái)講，這(zhè)些負(fù)載所吸(xī)收的(dí)無功(gōng)功率是(shì)由發電(diàn)廠提(tí)供的(dí)，也就(jiù)是說發電(diàn)機(jī)在工(gōng)作時就(jiù)會向(xiàng)係(xì)統釋(shì)放有功電能(néng)，同時(shí)對(duì)感性負(fù)載提供相應的(dí)無功電能(néng)。發電機(jī)運行時需(xū)要(yào)要保持(chí)適(shì)當的無功(gōng)輸出，如(rú)果沒(méi)有(yǒu)無功輸出就會(huì)對發電係(xì)統造(zào)成(chéng)破壞性的(dí)影響,也就(jiù)是(shì)說保(bǎo)護係(xì)統的(dí)無(wú)功(gōng)平衡(héng)至關重要(yào)。

當係(xì)統中(zhōng)無(wú)功功率需(xū)求增加時，如果(guǒ)不(bù)在係統人(rén)為地(dì)安裝無(wú)功(gōng)補(bǔ)償裝置，發電(diàn)廠要(yào)通過調相的方(fāng)式來(lái)加(jiā)大無功功率輸出，由於發(fā)電機(jī)的容量是(shì)有限(xiàn)的(dí)，那麼就勢必(bì)要減少有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)的輸出量，也(yě)就是降(jiàng)低發(fā)電機的輸出(chū)能力，為(wéi)滿足用電的要求，發電機，供(gōng)電(diàn)綫(xiàn)路和(hé)變(biàn)壓(yā)器的容量(liáng)需(xū)增(zēng)加(jiā)，這樣(yàng)不僅增(zēng)加供電投(tóu)資，降(jiàng)低設(shè)備利(lì)用率(shuài)，也將增加綫(xiàn)路(lù)損耗。

為了降低(dī)發(fā)電(diàn)廠的無(wú)功供(gōng)給壓力(lì)，我們在供(gōng)電係(xì)統(tǒng)中感(gǎn)性(xìng)負(fù)載消耗較大(dà)的(dí)點(diǎn)投(tóu)入相(xiāng)應的(dí)電容器(qì)來(lái)為(wéi)感(gǎn)性負(fù)載(zǎi)提(tí)供(gōng)無功(gōng)功率，這(zhè)樣就(jiù)減(jiǎn)輕了(liǎo)發(fā)電(diàn)廠(chǎng)的無(wú)功(gōng)供給壓力(lì)。用戶(hù)應(yīng)在(zài)提高用電自(zì)然(rán)功率因數(shù)的基(jī)礎上(shàng)，設計和裝設無功補(bǔ)償裝置，並做到隨其負(fù)荷和電壓變動及(jí)時投入或切除，防止無(wú)功(gōng)倒送。同時將用戶的功率因(yīn)數達到相(xiāng)應的標準(zhǔn)，以(yǐ)避免供(gōng)電部門加(jiā)收(shōu)力率(shuài)電費。因此，無論對(duì)供電部(bù)門還(huán)是(shì)用(yòng)電部門(mén)，對無(wú)功(gōng)功(gōng)率進(jìn)行自動補償(cháng)以提高功率(shuài)因數，防止無功倒送，對節約電(diàn)能，提(tí)高運(yùn)行質量都具有非常重(zhòng)要(yào)的(dí)意(yì)義。

二，無功補償(cháng)的原理是什(shí)麼

1，從(cóng)吸(xī)收功(gōng)率(shuài)和(hé)釋放功率(shuài)角(jiǎo)度分析(xī)

一般在(zài)係(xì)統(tǒng)中所說(shuō)的(dí)無(wú)功負載(zǎi)大部分(fēn)是(shì)感(gǎn)性(xìng)無(wú)功負載(zǎi)，把(bǎ)具(jù)有容性功率(shuài)負荷的(dí)裝置(zhì)與(yǔ)感性功率負(fù)荷並聯接在同(tóng)一電(diàn)路(lù)，當感(gǎn)性無功(gōng)負載吸(xī)收功(gōng)率時(shí)，容性負(fù)載釋(shì)放(fàng)功(gōng)率(shuài)，而感性負載(zǎi)釋放(fàng)功率時，容(róng)性負荷卻在(zài)吸(xī)收功率(shuài)，功率在(zài)容(róng)性負(fù)載(zǎi)和(hé)感性(xìng)負載之間(jiān)交(jiāo)換，這(zhè)樣(yàng)容性負載(zǎi)所吸收的(dí)無(wú)功(gōng)功(gōng)率可(kě)以從(cóng)感性負(fù)荷(hé)裝置輸出(chū)的無(wú)功功(gōng)率(shuài)中得(dé)到(dào)補(bǔ)償(cháng)，無功(gōng)功率就地(dì)平(píng)衡(héng)掉，以(yǐ)降(jiàng)低綫路(lù)損失，提(tí)高帶載能力(lì)，降低電(diàn)壓損失及緩和發(fā)電廠(chǎng)的(dí)供(gōng)電壓力，這就是無功補償的基(jī)本原理。

2，從相(xiāng)位（感性/容(róng)性）角(jiǎo)度分(fēn)析(xī)

純電(diàn)感負載(zǎi)中電流(liú)IL滯(zhì)後電壓90°，其功(gōng)率稱(chēng)為感性無(wú)功功率(shuài)；而純電(diàn)容負(fù)載中(zhōng)電流(liú)Ic則超(chāo)前(qián)電(diàn)壓(yā)90°，其功率稱為容性無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài)。

電容(róng)中的(dí)電(diàn)流與電(diàn)感中的(dí)電(diàn)流(liú)相位相(xiāng)差180°,可(kě)以(yǐ)相(xiāng)互抵(dǐ)消(xiāo)。電力係統中的負載(zǎi)大(dà)部分是(shì)感性負(fù)載(zǎi)，因此(cǐ)總(zǒng)電(diàn)流I將(jiāng)滯後電(diàn)壓(yā)一個(gè)角(jiǎo)度(dù)Φ1,如(rú)果將(jiāng)並聯電容(róng)器(qì)與負載並(bìng)聯(lián)，這時I′＝I+IC,電(diàn)容(róng)器的電流(liú)將(jiāng)抵(dǐ)消(xiāo)一部分電感電(diàn)流，從而使(shǐ)總電流(liú)從I降低(dī)到(dào)I′，相(xiāng)位(wèi)角由Φ1減(jiǎn)少(shǎo)為(wéi)Φ2,可以提高(gāo)功率因數(shù)，無(wú)功就(jiù)地得到治理。

三(sān)，無功補(bǔ)償的(dí)形式有(yǒu)哪(nǎ)些

廣(guǎng)義上(shàng)講，無(wú)功(gōng)補償的形(xíng)式種類較多，比如(rú)：

按照補(bǔ)償(cháng)並網點(diǎn)PCC點電壓等級(jí)不同，可分為(wéi)高(gāo)壓補(bǔ)償(cháng)，中壓(yā)補(bǔ)償(cháng)，低(dī)壓補償(cháng)；

按照補償(cháng)點在輸(shū)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)中(zhōng)的位置(zhì)不同，可分為(wéi)設備側就地補償，區域局(jú)部補(bǔ)償(cháng)，變(biàn)電(diàn)所集中補(bǔ)償；

按(àn)照補償(cháng)設備(bèi)類型，可(kě)分為投(tóu)切電(diàn)容器補償(cháng)（FC補(bǔ)償），機械旋(xuán)轉類補償(cháng)（如(rú)：同步(bù)調(tiáo)相機，同(tóng)步(bù)發(fā)電(diàn)機，同步電動(dòng)機），靜止(zhǐ)類無功補(bǔ)償（靜止無功補償(cháng)器(qì)：晶閘(zhá)管投(tóu)切電容TSC，晶(jīng)閘(zhá)管控製電抗(kàng)器(qì)TCR，磁控電(diàn)抗器MCR；靜(jìng)止(zhǐ)同(tóng)步(bù)補償(cháng)器STATCOM；靜止無功發生器(qì)SVG），復(fù)合類(lèi)無(wú)功補償(cháng)（FC+TCR，FC+MCR，FC+STATCOM）等(děng)。

3.1 按(àn)照補償位(wèi)置區(qū)分(fēn)的(dí)補償(cháng)形(xíng)式(shì)

接(jiē)下(xià)來(lái)主要(yào)針對低(dī)壓0.4KV係統(tǒng)補償(cháng)點(diǎn)位置不(bù)同，無(wú)功補償的形式(shì)做個簡單介紹。

1，設備側就地補償(cháng)

設備側(cè)就地(dì)補償(cháng)就(jiù)是對(duì)單台(tái)用(yòng)電設(shè)備(bèi)所(suǒ)需(xū)的(dí)無功就近(jìn)補償的辦法，把電容(róng)器直接接到(dào)單台(tái)用電(diàn)設備的同一個(gè)電氣回路，用同一(yī)台開(kāi)關(guān)控(kòng)製(zhì)，同(tóng)時(shí)投運(yùn)或斷開。這(zhè)種(zhǒng)補(bǔ)償(cháng)方法的(dí)效果較好，電容(róng)器靠(kào)近用電設備(bèi)，就(jiù)地平衡無功電(diàn)流(liú)，可(kě)避免無負荷時(shí)的過(guò)補(bǔ)償(cháng)，使(shǐ)供(gōng)電質量得到(dào)保(bǎo)證。這(zhè)種(zhǒng)補(bǔ)償方式常用(yòng)於高(gāo)低壓電(diàn)動(dòng)機等(děng)用(yòng)電(diàn)設(shè)備(bèi)。但(dàn)這種(zhǒng)補償(cháng)方(fāng)式在用(yòng)戶(hù)設備(bèi)非連續運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電容器利(lì)用率低(dī)，不能充(chōng)分發揮(huī)其(qí)補償(cháng)效益。

2，區域局(jú)部(bù)補(bǔ)償(cháng)

區域局(jú)部(bù)補(bǔ)償(cháng)是將電(diàn)容器分(fēn)組(zǔ)安裝(zhuāng)在車間配電室或(huò)變電所(suǒ)各分路的(dí)出綫(xiàn)上，它可以根(gēn)據係(xì)統負荷(hé)的(dí)變化(huà)投入(rù)或(huò)切除電(diàn)容器組(zǔ)，補償(cháng)效果(guǒ)也比較好(hǎo)，但(dàn)造(zào)價相(xiāng)對(duì)較(jiào)高。

3，變電所集中補償(cháng)

變電所集中(zhōng)補償是所(suǒ)有電(diàn)容器(qì)組集(jí)中安裝(zhuāng)在(zài)變電所的(dí)一(yī)次或二次側(cè)的(dí)母(mǔ)綫(xiàn)上。這(zhè)種(zhǒng)補償(cháng)方式(shì)安裝(zhuāng)簡單，運(yùn)行可(kě)靠，可以(yǐ)集中補(bǔ)償低(dī)壓0.4KV係(xì)統(tǒng)的(dí)無(wú)功功(gōng)率，對(duì)於(yú)變壓器(qì)原邊(biān)（一般是(shì)10KV計(jì)量點(diǎn)）功(gōng)率因數(shù)的提(tí)升(shēng)有比(bǐ)較直接的(dí)效(xiào)果，這類(lèi)補償(cháng)方式(shì)是當前采用(yòng)廣泛，性(xìng)價比相對(duì)比較高(gāo)的方案(àn)。

3.2 按照補償設備類型(xíng)區分的(dí)補償形式

按照(zhào)補(bǔ)償設備類(lèi)型(xíng)細分(fēn)的設備就非(fēi)常多了(liǎo)，一(yī)般都(dū)是按照(zhào)現(xiàn)場實(shí)際(jì)運行(háng)設備類型(xíng)，各(gè)個補償設(shè)備運行都各(gè)有利(lì)弊，在(zài)本(běn)文中(zhōng)我們主(zhǔ)要針對市場上0.4KV配(pèi)電係統(tǒng)中(zhōng)應(yīng)用(yòng)廣泛(fàn)的(dí)兩(liǎng)類產品(pǐn)——投(tóu)切(qiē)電容(róng)器補償(cháng)（FC補(bǔ)償(cháng)）和(hé)靜(jìng)止無功發生(shēng)器(qì)（SVG補償），在此(cǐ)給大家做(zuò)個簡單的介紹(shào)。

1，投切電(diàn)容器(qì)補償（FC補償）

投切電(diàn)容器(qì)補(bǔ)償(cháng)也(yě)就是傳(chuán)統的並(bìng)聯(lián)電(diàn)容(róng)器(qì)補(bǔ)償方式(shì)，他的(dí)原理是通(tōng)過(guò)增加(jiā)容(róng)性無(wú)功補償(cháng)負(fù)載(zǎi)的感性無功(gōng)需(xū)求，提(tí)升負(fù)載(zǎi)電壓的穩(wěn)定性，提高功(gōng)率(shuài)因數(shù)。

由於早期並(bìng)聯電容器的(dí)投切是(shì)通(tōng)過(guò)接觸器來(lái)實現(xiàn)，接觸(chù)器動(dòng)作(zuò)時(shí)間都是秒(miǎo)級，所(suǒ)以它的(dí)致命(mìng)缺點是(shì)：合閘(zhá)湧(yǒng)流(liú)大，嚴(yán)重的情(qíng)況(kuàng)下(xià)可以(yǐ)達(dá)到補償電(diàn)容器額(é)定電流(liú)的50-100倍，會產生較大的弧光，造成電容(róng)器(qì)和(hé)接觸器(qì)的損(sǔn)壞。根據(jù)現場負載實(shí)際運行情(qíng)況，市(shì)場(cháng)上逐(zhú)漸出(chū)現(xiàn)同步開(kāi)關，復合(hé)開(kāi)關，晶閘管開關等(děng)替代接觸器(qì)的方(fāng)案(àn)，在電壓(yā)過(guò)零(líng)點合(hé)閘，電流過零點(diǎn)切斷(duàn)方(fāng)麵有(yǒu)了很大(dà)的提(tí)升，大(dà)大(dà)降(jiàng)低了投切(qiē)湧流導(dǎo)致的(dí)設(shè)備(bèi)損壞(huài)。

為了(liǎo)投切(qiē)控製智(zhì)能化(huà)，采(cǎi)集(jí)係(xì)統(tǒng)數據(jù)多元化，保(bǎo)護(hù)功(gōng)能多樣化(huà)，安裝維護(hù)簡單化(huà)，近些(xiē)年又(yòu)衍生出了另(lìng)一(yī)類(lèi)投切電容(róng)器補償(cháng)——智能電容，相(xiāng)比於傳統(tǒng)的(dí)電容補償，它具有多項技術功(gōng)能是傳統(tǒng)電容器無(wú)法(fǎ)實(shí)現的。另(lìng)外，隨(suí)著(zhuó)負載(zǎi)設備(bèi)電(diàn)力電(diàn)子化，配電係統(tǒng)諧波影響不容(róng)忽視(shì)，尤其(qí)對電(diàn)容的影響，所(suǒ)以針對(duì)諧(xié)波的(dí)影(yǐng)響，FC補償也做(zuò)了(liǎo)很多相(xiāng)關改進，比(bǐ)如(rú)提出串(chuàn)抗率的概念，什(shí)麼(mó)情(qíng)況(kuàng)下用6%，7%的串(chuàn)抗率(shuài)？什麼情況(kuàng)下(xià)用13%，14%的(dí)串(chuàn)抗(kàng)率？這部分內容(róng)後(hòu)期(qī)做(zuò)專題進一步講解。

2，靜止無功發(fā)生(shēng)器(qì)（SVG補(bǔ)償）

靜(jìng)止(zhǐ)無功(gōng)發生(shēng)器是(shì)一種(zhǒng)用(yòng)於(yú)補償無功的新型電力電(diàn)子裝置，它(tā)能對大小(xiǎo)變(biàn)化(huà)的無功以及(jí)負序(xù)進行快速(sù)和連續的(dí)補償(cháng)，其應用可(kě)克服(fú)FC補償(cháng)器(qì)等傳統的無(wú)功補償器(qì)響應(yīng)速度(dù)慢，補償效果(guǒ)不能合理控製，容易與(yǔ)電網(wǎng)發(fā)生並聯(lián)諧振(zhèn)和(hé)投切(qiē)震蕩等(děng)缺(quē)點(diǎn)。

相比(bǐ)於FC補償大(dà)的三點優勢在(zài)於(yú)：

①綫(xiàn)性補償無功功(gōng)率，補償階梯小於1KVar；

②無木及(jí)性(xìng)補償(cháng)，既(jì)可以(yǐ)輸出(chū)容性無功，也可(kě)以輸(shū)出感性(xìng)無功；

③響應時(shí)間快，全響應時間(jiān)小(xiǎo)於5ms。

四，無功(gōng)補(bǔ)償(cháng)的經濟效益

1，補(bǔ)償(cháng)無功功(gōng)率(shuài)，提(tí)高功(gōng)率因數

根(gēn)據(jù)《功(gōng)率因數調整電(diàn)費辦法》的(dí)通知(zhī)內容，不(bù)難發現(xiàn)，功率(shuài)因數以(yǐ)0.9為標準(zhǔn)值(zhí)的力率調整規定(dìng)，提高功(gōng)率因(yīn)數(shù)可以減(jiǎn)少總電(diàn)費(fèi)的繳(jiǎo)納(nà)，甚至功率(shuài)因數高於0.9的配(pèi)電(diàn)用戶，還能(néng)獲得電力(lì)公司(sī)力率調整(zhěng)的(dí)獎勵費用。

通(tōng)過合理的(dí)補償(cháng)，使(shǐ)計量點的功率因數達到國家標準的要求，可以去除(chú)力率電費(fèi)，從(cóng)而(ér)使(shǐ)電(diàn)力用(yòng)戶(hù)電費(fèi)支(zhī)出大幅度降(jiàng)低。

動態(tài)無功(gōng)功(gōng)率補償裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)有功節(jié)能(néng)隻(zhī)是降低了補償點(diǎn)至(zhì)發電機之間(jiān)的(dí)供配電的損耗。所以高(gāo)壓網(wǎng)側(cè)的無功補(bǔ)償(cháng)不能減少低(dī)壓閥側的(dí)損耗，亦(yì)不(bù)能使低壓供電變(biàn)壓(yā)器的(dí)利(lì)用率提高(gāo)，根據合適的補(bǔ)償理(lǐ)論(lùn)，就(jiù)地動態無功功(gōng)率(shuài)補償節(jié)能效果(guǒ)明顯。

另外，市(shì)場上很(hěn)多補償(cháng)設(shè)備(bèi)宣傳(chuán)“節能"“省(shěng)電"等(děng)等概念，也基本上(shàng)都(dū)是從(cóng)無功(gōng)補償入(rù)手，提高功(gōng)率(shuài)因數，減少(shǎo)力率罰款，或者由力(lì)率罰款轉(zhuǎn)化為(wéi)力率獎(jiǎng)勵的方(fāng)式，實現(xiàn)為(wéi)配電(diàn)用戶省(shěng)錢的目的(dí)。所(suǒ)以(yǐ)關(guān)於(yú)無功補(bǔ)償，在自然(rán)界功率傳遞(dì)的角度認(rèn)識的話(huà)，嚴格(gé)講(jiǎng)並(bìng)不屬(shǔ)於(yú)“節(jié)能"“省電"範疇，但是(shì)實實在在可(kě)以給(gěi)配電(diàn)用戶省(shěng)錢。

2，降低輸(shū)電綫(xiàn)路及(jí)變(biàn)壓(yā)器的(dí)損耗

合理的補償可以合理(lǐ)的降低係(xì)統電流(liú)，以(yǐ)係統(tǒng)自(zì)然功(gōng)率(shuài)0.7為(wéi)例，如通(tōng)過補(bǔ)償(cháng)裝置將係統功率(shuài)因(yīn)數(shù)提高到接近(jìn)1的(dí)水平，係(xì)統電(diàn)流將下降30%左(zuǒ)右(yòu)，即綫路和變(biàn)壓器的損(sǔn)耗可(kě)降為(wéi)P=I2R＝(1-30%)2R=0.49R，即(jí)綫路和(hé)變壓器損耗可降低51%。用(yòng)電(diàn)企業的自(zì)然(rán)功(gōng)率因數一般(bān)在0.7左右(yòu)，功(gōng)率(shuài)因數從(cóng)0.7提高(gāo)到0.95以(yǐ)上綫損(sǔn)降低(dī)率和變壓(yā)器的銅損降(jiàng)低率如下(xià)表：

降(jiàng)低(dī)綫路(lù)及(jí)變壓器(qì)損耗，節(jié)約(yuē)有(yǒu)功電度(dù)，是重要(yào)的(dí)節能措(cuò)施。如在(zài)石(shí)油(yóu)行業中，綫路比較長(cháng)，而且(qiě)比(bǐ)較復(fù)雜(zá)，那(nà)麼(mó)可以(yǐ)通過(guò)增(zēng)加無功補(bǔ)償(cháng)設(shè)備(bèi)來降(jiàng)低運(yùn)行(háng)電(diàn)流(liú)，從而降(jiàng)低綫路損(sǔn)耗(hào)，節(jié)約有功(gōng)電度，節能(néng)效果明(míng)顯。

3，增加電網的傳輸(shū)能力(lì)，提高設(shè)備利(lì)用(yòng)率(shuài)

由於補償(cháng)裝置(zhì)可(kě)以(yǐ)合理的(dí)降低係統電(diàn)流和(hé)視在功率(shuài)，故(gù)可以(yǐ)合(hé)理的降(jiàng)低電(diàn)網建設中所(suǒ)有(yǒu)相關設(shè)備的(dí)容(róng)量，從(cóng)而降低電網建設(shè)中的(dí)投資。功率(shuài)因數在0.7左右的(dí)係統，由於合理(lǐ)的補償(cháng)可使(shǐ)係統電流(liú)下(xià)降30%，即(jí)提高發(fā)電廠(chǎng)，變配電設施(shī)30%的帶(dài)載(zǎi)能力(lì)。

如果(guǒ)變壓器(qì)及綫(xiàn)路小(xiǎo)容(róng)量(liáng)不(bù)足(zú)時，可以通過安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置(zhì)的方法解(jiě)決。安裝(zhuāng)無功補(bǔ)償裝(zhuāng)置可以使無功(gōng)功率就地平衡，從(cóng)而減小流過(guò)綫(xiàn)路(lù)及變壓器(qì)的(dí)電(diàn)流(liú)，減(jiǎn)緩導綫及變(biàn)壓(yā)器(qì)的絕緣(yuán)老化速度，延(yán)長使用壽(shòu)命。同時可以釋放(fàng)變(biàn)壓器及(jí)綫(xiàn)路的容量，增加變壓器(qì)及(jí)綫路(lù)帶(dài)負荷能力。如，有一(yī)台(tái)100KVA變壓器，目前負載(zǎi)率為85%，COSΦ=0.7。如果加裝無功補(bǔ)償(cháng)設備(bèi)，可使變(biàn)壓(yā)器(qì)釋放(fàng)30%的(dí)帶載量，用戶(hù)可(kě)在變(biàn)壓器不(bù)增容(róng)的情(qíng)況(kuàng)下，增加(jiā)負載(zǎi)，進行擴大生(shēng)產(chǎn)。

4，改(gǎi)良(liáng)電壓質量

由(yóu)於(yú)係(xì)統(tǒng)存(cún)在的大量感(gǎn)性負(fù)載將(jiāng)造(zào)成(chéng)供電綫(xiàn)路壓降，尤其(qí)在供電(diàn)綫路(lù)末端更為嚴重(zhòng)，通過(guò)合(hé)理(lǐ)的(dí)補(bǔ)償可以合理的緩和(hé)綫路壓(yā)降，改良電(diàn)能質量。

綫(xiàn)路中(zhōng)的(dí)電壓損失的計算(suàn)公(gōng)式如下：

式(shì)中：

P —— 有功功率，kW

U —— 額定(dìng)電壓(yā)，kV

R —— 綫路總電阻，Ω

Q —— 無功(gōng)功(gōng)率(shuài)，kVar

Xl—— 綫路感抗，Ω

由(yóu)於係(xì)統的(dí)感抗遠遠大(dà)於(yú)阻抗，從(cóng)上式(shì)中(zhōng)可(kě)以(yǐ)看(kàn)到(dào),無功的變化會(huì)引(yǐn)起電壓(yā)產(chǎn)生很(hěn)大(dà)的(dí)變化。當(dāng)綫(xiàn)路中(zhōng)，無功功(gōng)率Q減小以後，電壓損失也(yě)就(jiù)減少(shǎo)了。

對於供(gōng)電(diàn)綫路末端(duān)電(diàn)壓(yā)一般(bān)較低，可(kě)通過(guò)增加(jiā)無(wú)功補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)來提升綫路(lù)末(mò)端(duān)電壓，使用記(jì)設備安全可(kě)靠(kào)運(yùn)行(háng)。

另(lìng)一方麵，隨著工業的發展(zhǎn)，大量的自(zì)控設備(bèi)及非(fēi)綫性(xìng)負(fù)載(zǎi)的(dí)使(shǐ)用，使大(dà)量諧(xié)波在(zài)供(gōng)配(pèi)電網絡中的流(liú)動，汙(wū)染電網(wǎng)。通過(guò)合理的配置補償濾(lǜ)波設備，治(zhì)理(lǐ)或大(dà)幅度降(jiàng)低諧(xié)波對供電(diàn)係(xì)統和(hé)用電(diàn)設(shè)備的影響是(shì)改良(liáng)電能(néng)質(zhì)量的主要手段之一(yī)。

電(diàn)能(néng)質量(liáng)問(wèn)題(tí)隨(suí)著新型(xíng)電(diàn)力係(xì)統的(dí)興起，必然要(yào)麵臨很(hěn)多(duō)電(diàn)能(néng)質量相關問題(tí)，以(yǐ)下幾(jī)類(lèi)問題(tí)值得(dé)進一步了(liǎo)解，熟悉，探索： 

① 諧振(zhèn)問(wèn)題分析(xī)，什(shí)麼是(shì)諧振(zhèn)？

② 什(shí)麼現場(cháng)經常會(huì)出(chū)現濾(lǜ)波器損(sǔn)壞(huài)現(xiàn)象？

③ 濾波(bō)器(qì)就地補償(cháng)和集中補(bǔ)償(cháng)的區別(bié)？

④ 要求(qiú)諧波治理(lǐ)到5%，如何去(qù)理(lǐ)解？

⑤ 加(jiā)裝(zhuāng)濾波器到(dào)底能(néng)不(bù)能(néng)起(qǐ)到(dào)“節(jié)能"的作(zuò)用(yòng)？

⑥ 儲(chǔ)能，光伏，風電(diàn)等電(diàn)力(lì)電(diàn)子器(qì)件(jiàn)的並(bìng)網(wǎng)，對(duì)電能質(zhì)量(liáng)的影響(xiǎng)如(rú)何？

⑦ 微(wēi)電(diàn)網係統對電能(néng)質量(liáng)的(dí)需求是(shì)否重要(yào)？