论文部分内容阅读
摘要：配网工程建设过程中，为了有效改善电压质量、减少电能耗损，除取缩小供电路径、使用低损耗设备以及增大线路线径外，还可通过在配网线路上设无功补偿设备实现节能、调压之目的。本文将对无功补偿技术进行分析，并在此基础上就如何选择配网无功补偿方式，谈一下自己的观点和认识，以供参考。
关键词：配网工程;无功补偿;节能降损;研究
无功补偿实际上就是无功功率补偿，为配网工程和配电系统提高功率因数，无功补偿技术的应用，可有效降低变压器、配网线路系统电能耗损，对提高配网工程和配电系统的供电质量、运行效率，具有非常重要的作用。因此，在当前的形势下，如何根据实际情况，科学地选择具有良好节能降损效果的无功补偿方式，对于配网工程建设具有非常重大的现实意义。
1、无功补偿技术概述
从配网工程建设实践可以看出，科学合理的应用无功补偿技术、配网设备和装置，不仅可以有效减少配网系统及线路上的能量耗损，而且还可以有效提高配网系统的供电质量和效率。通常情况下，如果所选择的无功补偿方式、设备和技术不当，则可能会造成配电系统电压波动、甚至出现严重的谐波增大问题。同时，交流电在经过纯电阻时，会产生大量的热，在经过纯感性荷载时很难有效做功，还会造成电力资源的损耗，即称之为无功功率。对于配网线路运行现状而言，整个电力系统中的负荷并非纯容性感性负载，相反则是混合负载，此时电流经过配电系统时部分电能不做功。对于无功补偿而言，其基本的原理为：配网电力系统输出功率通常包括两部分，即有功和无功功率。其中，有功功率主要是系统运行时直接消耗的那部分能量，即把电能转化成机械能、热能等，利用能量转化来做功;对于无功功率而言，则无需消耗任何形式的电能转换，与有功功率不同，它不会将电能转换成其他形式的能力，通常被用作用电设备的做功基础条件，其主要是在电能和配电网之间实现周期性有效转换。
无功补偿技术应用过程中，主要是将容性功率荷载设备、感性功率负荷设备并联在配电线路中，此时电能在不同的荷载设备之间相互转换。其中，感性功率荷载所需的无功功率经容性功率荷载输出的无功功率，有效地实现了配网工程的无功补偿。从技术应用功效来看，无功补偿技术的应用可有效增加配网和配电线路、相关电力设备的有功功率，对于减少配网线路供点、发电设备容量，减少配电线路建设成本，具有非常重要的作用。比如，当配网系统的功率因数cosΦ从0.85上升到0.95时，若安装1千瓦电容电力设备，则可有效节省容量大约0.5千瓦左右。由此可见，对于新建配网工程和配电系统而言，应当充分考虑配网运行过程中的无功补偿，通过有效减少配网系统的容量，降低整个配网工程的建设投资。总之，无功补偿技术在配网工程建设过程中的应用，可以有效降低各项能量耗损，节能效果非常显著。其计算公式为：ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ），其中1-cosΦ代表的是无功补偿后的相关功率因数，而cosΦ则代表无功补偿前的功率因数（二者的关系是cosΦ>1-cosΦ）。通过这一公式，我们可以看出无功功率因数的提高，对于降低配网系统和电力线路能耗，具有非常重要的作用。不仅可以有效减少对容量的顾虑，而且还能增加有功功率输送，经济效益非常可观。
2、基于节能降损考虑的配网工程无功补偿方式选择
通过以上对配网工程建设过程中的无功补偿技术应用价值和必要性分析，笔者认为在配网工程建设过程中，结合工程项目实际情况，科学合理地选择无功补偿方式尤为重要。
2.1 无功补偿分类
根据无功补偿方式、应用场合要求，通常无功补偿技术的应用主要包括变电站和低压集中补偿、用户分散补偿以及杆上线路补偿等几种主要方式，如下图所示。
（图1：配网系统中的各种无功补偿方式）
对于变电站集中补偿方式而言，其作为供配网工程及相关电力部门使用较多的一种方式，在此不再赘述。对于工程施工建设过程中用电而言，一般是结合配网工程施工建设过程中的用电特点和要求，在电压过低、或者负荷较为集中的地方，进行布点、布设。后三种无功补偿方式中，采用集中补偿技术和方式，可有效提高配网工程施工建设过程中的用电功率因数。其中，第二种方式是当前应用最为普遍的一种补償技术和方式，即在配电变压器总配电箱低压母线位置，采取集中补偿措施，目的在于有效提高专用变用户功率因数，确保无功就地平衡。该种方式属于低压集中补偿，安装比较方便快捷，而且其建设周期比较短、造价低、电能损耗较小，便于运行和维护。第三种补偿方式，即杆上补偿，具有单位投资小、电气设备应用率高等优点，在低压电网补偿过程中应用也比较广泛。需要强调的是：对用电设备进行个别补偿或者分组补偿的终端补偿方式，可以达到要求时，用户终端分散补偿方式（方式四）也是一个比较不错的选择，不仅可以有效提高功率因数、提升电网品质，而且还能够有效增加变压器容量，对于降低损耗、有效提高电压质量，具有非常好的效果。需要说明的是，该种方式单位投资相对较大，而且统一管理不方便。通过以上分析可以看出，就地补偿方式应用和发展前景比较广阔，但就配网工程施工工地环境条件而言，后两种补偿技术和方式缺点较为明显。
2.2 并联电容无功补偿方式
配网工程施工建设过程中，用电负荷并非一成不变的，因为无功负荷变化非常的剧烈，所以无功补偿容量也应当随之发生相应的变化。实践中可以看到，如果单纯的采用人工操作方式进行投切并联静止电容器，则难以很好抵消电感负荷无功功率;针对这一问题，将无功补偿电容以电压为约束条件、根据无功功率整定值进行细化分组，配置自动调节控制设备、跟踪负荷波动依据所采集取样的信号，及时准确地对电容器组进行投切无功功率补充容量。
虽然该种补偿方式从总配电箱至用电设备配电线路上均没有采取补偿措施，而且也达不到良好的补偿效果，但是可以有效地实现节能降耗之目的，能够有效地满足节约建设之要求，并且对用电量较大的配网工程而言，投资回报非常的可观。对
于配变低压无功补偿而言，其主要的优势在于补偿后的功率因数相对较高，而且具有良好的节能降损效果，但因配电变压器数量比较多，而且安装地点相对比较分散，需对补偿工程进行大量的投资和运维管理，因此生产厂家应当尽可能地降低设备造价，提高其安全可靠性。
结语：
总而言之，无功补偿技术的应用，可以有效减少电能耗损，降低配网工程建设成本。比如，功率因数低于标准要求时，通过加装相应的无功补偿设备可有效避免因功率因数低于规定值而受罚。由此可见，无功补偿技术的合理应用，对降低线损、提高供电能力以及改善供电质量等，具有非常重要的作用。实践中，应当在确保应用安全可靠性的基础上，科学合理地选择无功补偿方式，以实现节能降耗、提高供电质量和效率之目的。
参考文献：
[1]黄安明浅谈电网无功补偿的要求、原理及设备现状[J].中国科技纵横，2010（02）.
[2]刘从洪 邓晓林.10kV线路无功补偿技术在农网中的应用分析[J].四川电力技术，2010（06）.
[3]刘峰;宁奎;郝向伟浅谈全自动无功补偿装置的应用[J].农村电工，2011（02）.
[4]伏磊.无功补偿在10kV配电网自动化控制系统应用分析[J].数字技术与应用，2012（03）.
关键词：配网工程;无功补偿;节能降损;研究
无功补偿实际上就是无功功率补偿，为配网工程和配电系统提高功率因数，无功补偿技术的应用，可有效降低变压器、配网线路系统电能耗损，对提高配网工程和配电系统的供电质量、运行效率，具有非常重要的作用。因此，在当前的形势下，如何根据实际情况，科学地选择具有良好节能降损效果的无功补偿方式，对于配网工程建设具有非常重大的现实意义。
1、无功补偿技术概述
从配网工程建设实践可以看出，科学合理的应用无功补偿技术、配网设备和装置，不仅可以有效减少配网系统及线路上的能量耗损，而且还可以有效提高配网系统的供电质量和效率。通常情况下，如果所选择的无功补偿方式、设备和技术不当，则可能会造成配电系统电压波动、甚至出现严重的谐波增大问题。同时，交流电在经过纯电阻时，会产生大量的热，在经过纯感性荷载时很难有效做功，还会造成电力资源的损耗，即称之为无功功率。对于配网线路运行现状而言，整个电力系统中的负荷并非纯容性感性负载，相反则是混合负载，此时电流经过配电系统时部分电能不做功。对于无功补偿而言，其基本的原理为：配网电力系统输出功率通常包括两部分，即有功和无功功率。其中，有功功率主要是系统运行时直接消耗的那部分能量，即把电能转化成机械能、热能等，利用能量转化来做功;对于无功功率而言，则无需消耗任何形式的电能转换，与有功功率不同，它不会将电能转换成其他形式的能力，通常被用作用电设备的做功基础条件，其主要是在电能和配电网之间实现周期性有效转换。
无功补偿技术应用过程中，主要是将容性功率荷载设备、感性功率负荷设备并联在配电线路中，此时电能在不同的荷载设备之间相互转换。其中，感性功率荷载所需的无功功率经容性功率荷载输出的无功功率，有效地实现了配网工程的无功补偿。从技术应用功效来看，无功补偿技术的应用可有效增加配网和配电线路、相关电力设备的有功功率，对于减少配网线路供点、发电设备容量，减少配电线路建设成本，具有非常重要的作用。比如，当配网系统的功率因数cosΦ从0.85上升到0.95时，若安装1千瓦电容电力设备，则可有效节省容量大约0.5千瓦左右。由此可见，对于新建配网工程和配电系统而言，应当充分考虑配网运行过程中的无功补偿，通过有效减少配网系统的容量，降低整个配网工程的建设投资。总之，无功补偿技术在配网工程建设过程中的应用，可以有效降低各项能量耗损，节能效果非常显著。其计算公式为：ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ），其中1-cosΦ代表的是无功补偿后的相关功率因数，而cosΦ则代表无功补偿前的功率因数（二者的关系是cosΦ>1-cosΦ）。通过这一公式，我们可以看出无功功率因数的提高，对于降低配网系统和电力线路能耗，具有非常重要的作用。不仅可以有效减少对容量的顾虑，而且还能增加有功功率输送，经济效益非常可观。
2、基于节能降损考虑的配网工程无功补偿方式选择
通过以上对配网工程建设过程中的无功补偿技术应用价值和必要性分析，笔者认为在配网工程建设过程中，结合工程项目实际情况，科学合理地选择无功补偿方式尤为重要。
2.1 无功补偿分类
根据无功补偿方式、应用场合要求，通常无功补偿技术的应用主要包括变电站和低压集中补偿、用户分散补偿以及杆上线路补偿等几种主要方式，如下图所示。
（图1：配网系统中的各种无功补偿方式）
对于变电站集中补偿方式而言，其作为供配网工程及相关电力部门使用较多的一种方式，在此不再赘述。对于工程施工建设过程中用电而言，一般是结合配网工程施工建设过程中的用电特点和要求，在电压过低、或者负荷较为集中的地方，进行布点、布设。后三种无功补偿方式中，采用集中补偿技术和方式，可有效提高配网工程施工建设过程中的用电功率因数。其中，第二种方式是当前应用最为普遍的一种补償技术和方式，即在配电变压器总配电箱低压母线位置，采取集中补偿措施，目的在于有效提高专用变用户功率因数，确保无功就地平衡。该种方式属于低压集中补偿，安装比较方便快捷，而且其建设周期比较短、造价低、电能损耗较小，便于运行和维护。第三种补偿方式，即杆上补偿，具有单位投资小、电气设备应用率高等优点，在低压电网补偿过程中应用也比较广泛。需要强调的是：对用电设备进行个别补偿或者分组补偿的终端补偿方式，可以达到要求时，用户终端分散补偿方式（方式四）也是一个比较不错的选择，不仅可以有效提高功率因数、提升电网品质，而且还能够有效增加变压器容量，对于降低损耗、有效提高电压质量，具有非常好的效果。需要说明的是，该种方式单位投资相对较大，而且统一管理不方便。通过以上分析可以看出，就地补偿方式应用和发展前景比较广阔，但就配网工程施工工地环境条件而言，后两种补偿技术和方式缺点较为明显。
2.2 并联电容无功补偿方式
配网工程施工建设过程中，用电负荷并非一成不变的，因为无功负荷变化非常的剧烈，所以无功补偿容量也应当随之发生相应的变化。实践中可以看到，如果单纯的采用人工操作方式进行投切并联静止电容器，则难以很好抵消电感负荷无功功率;针对这一问题，将无功补偿电容以电压为约束条件、根据无功功率整定值进行细化分组，配置自动调节控制设备、跟踪负荷波动依据所采集取样的信号，及时准确地对电容器组进行投切无功功率补充容量。
虽然该种补偿方式从总配电箱至用电设备配电线路上均没有采取补偿措施，而且也达不到良好的补偿效果，但是可以有效地实现节能降耗之目的，能够有效地满足节约建设之要求，并且对用电量较大的配网工程而言，投资回报非常的可观。对
于配变低压无功补偿而言，其主要的优势在于补偿后的功率因数相对较高，而且具有良好的节能降损效果，但因配电变压器数量比较多，而且安装地点相对比较分散，需对补偿工程进行大量的投资和运维管理，因此生产厂家应当尽可能地降低设备造价，提高其安全可靠性。
结语：
总而言之，无功补偿技术的应用，可以有效减少电能耗损，降低配网工程建设成本。比如，功率因数低于标准要求时，通过加装相应的无功补偿设备可有效避免因功率因数低于规定值而受罚。由此可见，无功补偿技术的合理应用，对降低线损、提高供电能力以及改善供电质量等，具有非常重要的作用。实践中，应当在确保应用安全可靠性的基础上，科学合理地选择无功补偿方式，以实现节能降耗、提高供电质量和效率之目的。
参考文献：
[1]黄安明浅谈电网无功补偿的要求、原理及设备现状[J].中国科技纵横，2010（02）.
[2]刘从洪 邓晓林.10kV线路无功补偿技术在农网中的应用分析[J].四川电力技术，2010（06）.
[3]刘峰;宁奎;郝向伟浅谈全自动无功补偿装置的应用[J].农村电工，2011（02）.
[4]伏磊.无功补偿在10kV配电网自动化控制系统应用分析[J].数字技术与应用，2012（03）.