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配电网系统中无功补偿的意义及其主要方式发展

返回列表来源:领步电能质量发布时间:2019-03-07加入收藏关注:-

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【摘要】

          随着我国电力系统的逐步建设和完善,无功补偿在电力系统运行中的重要作用也逐渐得到了人们的认可与关注,无功补偿有助于提高电力资源供应质量,最大限度降低系统损耗,保持电压问题,减轻设备功率损耗等。然而,在我国的现阶段电力系统无功补偿过程中,仍然存在着一些较为明显的问题,因而有必要对无功补偿的基本方式及其重要意义进行更加深入的研究。本文就对电力系统中无功补偿的基本原理和意义进行了分析,在此基础上探讨了无功补偿的基本方式。 
          无功补偿就是无功功率补偿,在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。随着近年来我国电力行业的快速发展,以及电力网络覆盖范围的逐步扩大,电力系统无功补偿已经逐渐成为了决定电网运行质量、稳定性与安全性的主要影响因素,加强电力系统无功补偿,有助于供电质量的提高,以及电力系统设备损耗的降低和电力系统功率因数的提高,因而具有十分重要的意义。 


1、无功补偿的意义和原理 
          电磁感应效应是电力系统很多用电设备的基本工作原理,在各种用电设备的能量转换过程中,系统会产生一个交变磁场,无功补偿一个周期内释放和吸收的视在功率、无功功率和有功功率之间关系。
          如果无功功率的来源并非电容器,则一定会造成电力系统无功功率的大量损耗,进而增大变压器和供电线路导线的容量。如果用户端的无功功率补偿不足,则会导致严重的线路损耗,影响供电设备的利用率,造成供电投资的增加。电力系统无功补偿的主要作用机制在于:在相同的电路中并联接入具有感性功率负荷和容性功率负荷的设备,在两种负荷之间能量能够相互交换,因此,容性负荷的无功功率补偿输出能够负担感性负荷所需的无功功率。在电力系统运行过程中,不仅仅有功功率需要保持平衡,无功功率也应保持平衡。因此,《供用电营业规则》中进行了下述规定,即电力无功补偿应实现就地平衡,用户应在用电自然功率因数提高的基础上,进行无功补偿设备的装置和设计,从而保证电压与负荷的随时切除与投入,避免发生无功倒送现象。《供用电营业规则》中还对用户的功率因数标准进行了明确规定,从而避免供电部门发生拒绝供电现象。所以,不管是用电企业还是供电部门,均应进行无功功率动态补偿,从而提高电力系统运行效率,降低能源消耗,避免无功倒送现象,实现功率因数的逐步提高。


2、电力系统无功补偿原则 
          第一,调压和降损相结合,以调压为辅、降损为主;第二,低压补偿与高压补偿相结合,以高压补偿为辅、低压补偿为主;第三,分散补偿与集中补偿相结合,以集中补偿为辅、分散补偿为主。这一补偿方法要求对于负荷较为集中的区域,应实施就地补偿,首先在变电站实施容量较大的集中无功补偿,并在用电设备、配电变压器与输电线路中实施分散式的补偿,其主要作用在于实现就地的无功补偿,从而防止远距离输送所导致的无功损失;第四,全网平衡与局部平衡相结合,不仅要实现全网的总无功平衡,而且要实现分站与分线的无功补偿平衡。对我国电力系统中功率因数较低、输电负荷较分散、线路分支较多、输电线路较长的区域实施这种无功补偿方法,能够实现电力系统线路供电能力的提高,并大大降低线路损失,以及系统负荷率[3]。 

3、无功补偿的基本方式及其发展 
          第一,分散补偿。这一补偿方式主要适用于高压电容器组的分组安装过程中,但其主要缺陷在于仅仅能够对电压器和高压配电线路的无功负荷进行补偿,因而安装较为困难。
          第二,集中补偿。这一补偿方式主要适用于高压电用户降压变电站或者地区变电站的母线高压电容器组,尽管这种无功补偿方法维护较为简便,且利用率更高,更加便于管理,但是,不能有效降低电力用户内部变电系统的电能损耗与无功负荷。 
          第三,就地补偿。这一补偿方式主要适用于与用电设备直接连接的电容器,较为常见的是低压保护中稳定负荷的负载。就地补偿是一种较为有效、常见且简单的无功补偿方式,尽管这种无功补偿方法能够实现用户与电网之间供电线路无功负荷的最大限度降低,但是,其建设成本大、利用率低等缺陷仍然不容忽视,并对其推广价值造成了一定的影响。 
          上述三类电力系统无功补偿方法在具体应用过程中均有利有弊,为了实现电力系统效益值和无功补偿效果的进一步提高,应在电力系统建设过程中做到合理配置,综合运用三种无功补偿方法,并在此基础上探索综合式的无功补偿技术,并逐步积累经验,突破传统无功补偿技术的限制,实现电力系统运行稳定性和有效性的进一步提高。 

4、总结 
          随着近年来我国电力系统的逐步完善,以及电力企业市场化运行模式的逐步形成,人们日常工作和生活对于电力资源供应质量也要求也在逐步提高,且电力资源需求量也有所加大。电力系统是否能够长时间安全、稳定地运行,在很大程度上取决于电力资源供应的质量和效率,所以,电力系统无功补偿问题的重要性也逐渐受到了人们的关注与认可。电力系统无功补偿工作的开展,有助于实现不同区域之间电压的平衡,提高电力传输质量,降低能源损耗,实现无功设备的合理、科学调控,并大大提高电力系统的功率因数,综上所述,电力系统无功补偿是一种成果收益高、成本投资少的综合性能源节约措施。

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