无功补偿技术在配电网中的应用

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年第28期   作者:倪丽 康文文 侯文 田玉芳
[导读] 随着人们生活水平的上升以及科学技术的发展,越来越多的电器开始进入人们的生活
        倪丽,康文文 ,侯文,田玉芳
        国网山东省电力公司枣庄供电公司,277000
        摘要:随着人们生活水平的上升以及科学技术的发展,越来越多的电器开始进入人们的生活,为人们日常生活、工作以及学习提供了诸多便利。但是伴随电器数量的增加,配电网负荷也不断增加。故而,如何针对配电网中电能予以有效处理便显得至关重要。减少电压损耗、优化电压质量等方面,配电网无功功率补偿至关重要,也是节省能源的合理方式。为此,本文在简要介绍无功补偿技术原理的基础上,从无功补偿常见装置与补偿方式两个方面论述其在配电网之中的应用。
        关键词:无功补偿;配电网;常见装置

        近几年来,伴随市场经济发展速度以及社会发展速度的加快,我国经济建设速度也随之加速,供电量不断提高。然而,电网的建设速度却没有显著的提高,发展相对落后,导致电网损耗问题越发严重。但是若可以有效减少电网的损耗,则可以最大程度缩减电力企业供电所需要指出的成本。为此,如何将无功补偿技术应用在配电网之中便成为许多供电公司思考的问题。

一、无功补偿技术的工作原理
        用电设备仅在电源之中对有功功率以及无功功率予以有效吸收方可正常运行,然而电网之中往往具有过低的无功功率, 所以难以达到预期的要求,但构建一个磁场几乎是无法实现的,该情况之下便会导致电网电压降低,导致用电设备无法在正常情况下工作。然而,发电设备与高压输电线路的具体负荷供给需要往往难以从其中发出的无功功率之下得到满足,为了针对该缺陷予以有效的弥补,以确保在稳定的条件下,用电设备可以正常工作。无功补偿装置的工作原理便是令容性功率负荷以及感性功率负荷时间形成高效的连接,以便两种能量能够在负荷之间实现相互转化,此时容性负荷便可向感性负荷供应无功功率。

二、无功补偿装置及其在配电网中的运用
(一)无功补偿装置的类型划分
        第一,同步调相机。同步调相机与 同步发电机之间的原理十分接近,上述设备并不具备发电功能,所输出的仅为无功电流,所以并不需要通过原动机予以拖动,其与电网之中空转状态的同步发电机相近。而很久之前,调相机便开始频繁应用在电网之中充当无功补偿设备。调相机之中的容性无功电流会伴随励磁电流的提高而随之增加,若励磁电流有所降低,则出书的容性无功电流也会相应降低。将励磁电流稳定在一个数值上下,使得调相机所输出的无功电流数值处在临界水平,便可实现对无功损耗的有效补偿。
        第二,并联电容器。并联电容器是目前运用最为频繁的一种无功补偿设备,其最为明显特征便是价格较低、安全性更为理想且效果更高。

一般情况下,高压以及中压系统之中所运用的固定连接的并联电容器组合,低压配电系统通常使用的是自动化管控投切的无功补偿装备。自动无功补偿装备的结构类型十分丰富,但基本可以适用于大部分负荷状况。
        第三,静止无功发生器。该设备通常情况下也被称之为高压动态无功补偿发生器。就目前而言,该装置是感控无功功率最佳的方法,具有其余装置不可比拟的优势,减退是借由电容器以实现无功补偿,补偿之后功率因数普遍处于0.85上下。
        第四,STATCOM,该装置是应用了IGBT、GTO以及SIT等全控型高速电力电子设备作为开关管控无功电流设备。
(二)无功补偿装置的具体运用
        一般状况下,电力系统无功功率的损耗主要集中在如下两个方面:第一,电路输电期间无功功率将自然损耗。第二,用电设备实际运行期间也会导致无功功率损耗,一般可以区分为如下两种,即感性负载以及非线性负荷消耗无功,部分带有较大用电量的设备多为电气设备,启动过程中将量将导致大量无功被损耗,使得电网电压出现波动的状况。电网功率因素会在电力系统遭受感性负载所产生的负面影响之后降低,具体表现为:第一,对发电机组以及输变电装置产生明显影响,导致输电能力以及电气设备效率显著降低,进而提高了发电以及输变电所需要投入的成本。第二,加大了损耗量,使得运营成本显著提高。第三,使得电网电压产生波动以及畸变问题。
        目前,无功补偿较为常用的方法如下:第一,低压个别补偿。该补偿方式是在用电设备使用期间可以伴随通电设备的开关同时运行,所以一般情况下不会产生无功倒送的问题,无功补偿以励磁为主,与电机投切期间对维护设备开展行之有效的保护。第二,低压集中补偿。低压集中补偿的优势在于养护便捷、接线简单,可以就地保证无功的平衡,所需要投入成本也相对较少,所管控的电容器投切渠道对投切设备的无功补偿。第三,高压集中补偿。高压集中补偿方法无须投入过多的成本,且在集中维护方面具有较为理想的便利性,但是该方法适用范围十分有限,仅可用于不畅6kV至10kV母线无功功率,所以多是应用于大众规模的工厂车间之中,其余领域的运用并不广泛。

结束语
        无功补偿技术在配电网中的应用,可以最大程度确保电力系统的安全性,保证经济运行的稳定性。如今,我国处于经济建设的黄金阶段,保证经济的稳定运行。如今,我国对电量需求不断增加,也因此产生诸多问题。故而,需要更为广泛地开发新型无功补偿装置,将其合理地应用在配电网之中,保证配电网的正常运行。

参考文献
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