摘要:无功补偿是为供电系统提供电网功率因数的一种方式,通过无功补偿可以有效降低变压器和输送线路上的能量耗损,从而提高电力系统供电效率并且完善供电的环境,所以,无功补偿装置是无功补偿最重要的技术,本文笔者根据工作实践经验对电力生产中高低压无功补偿问题进行了分析探讨。
关键词:电力生产,高低压无功补偿,原理,方法
1无功补偿的概念以及其原理
1.1无功补偿的概念
通过实践证明,选择合理的无功补偿装置,可以很大程度上的减少供电系统中的能量消耗,除此之外还可以使供电电网的质量得到很大的提升,假如无功补偿装置的选择不合理,就会影响电力系统,一般的说,当交流电通过纯电阻时,电能转化成的热能,但是当其通过纯容性或纯感性负载时不做功,也可以说没有消耗任何的电能,因此,电力系统中的实际负载不可能是纯容性负载或纯感性负载,多是混合型的负载,这就使电流通过电力系统的时候有部分电能不会做功,这种情况是无功功率,为了有效的提高电能的利用率,要采用适当的无功补偿的方法。
1.2无功补偿的原理
无功补偿的原理是电力系统的电网输出功率,其主要包括,有功功率和无功功率。有功功率主要是指电力系统中直接消耗的电能,并且转化为机械能、热能以及化学能的过程,并且同时利用这些能量来做功,因此这些功率就被称为有功功率。无功功率就不需要消耗电能,它只是把电能变化成了其他的能量,这种能量是需要用电设备做功的一个不可缺少的因素,它主要是在电网和电能之间进行有周期性的变化,因此称之为无功功率,例如,电磁元件在建立磁场的时候占用的电能和电容器在建立电场时占的电能等,一般的说,电流在电感元件中做功时会比电压低九十度,而在电容元件中做功时会超出电压的九十度,在同种电路中,电感电流和电容电流的方向相反。
2电力系统中高低压无功补偿的原则
第一,调整电压与降低耗能相结合,以调整电压为辅,降低耗能为主,第二,低压补偿与高压补偿相结合,以高压补偿为辅助作用,低压补偿为主要作用。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,这种补偿方法要在负荷集中的地方,采用就地补偿的方法,首先在变电站实施无功补偿,并在用电设备以及变压器的线路中使用分散式的补偿,目的是实现就地的无功补偿。第四,全网平衡与局部平衡相结合的原则,在实现全网的无功平衡时,还要实现分线的无功补偿平衡。对我国电力系统中功率因数较低并且线路较多以及输电线路长的地方使用无功补偿方法,这种方法能够提高电力系统中的线路供电能力,同时大程度上的减少线路的损失。
随着人们生活水平的提高静止无功功率补偿技术也逐渐被接受,而静止无功功率补偿是用不一样的静止开关投切电容器,目的是让其发挥无功电流的能力,从而使电力系统功率的因数得到提高,使系统电压变得更加稳定。随着电子技术得飞快发展,产生了静止无功功率发生器,它解决了原有技术上出现的噪音和振动问题,并且静止无功补偿装置是在美国开始逐渐被使用的,现在在国内得到了非常广泛应用,电容器和负荷并联在一起,运用并联的电容器来对无功功率进行补偿,其结构简洁运行起来方便。
4电力生产中高低压无功补偿应注意的问题
(1)禁止谐振的产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐振是电网系统中强行使振动的频率产生的振荡的现象。要增加电抗器,努力的把谐波的影响降低,杜绝因为谐振现象的发生给电容器带来损坏。
(2)无功功率补偿的因数必须合理控制在规定的范围内。不要强求进行高补偿,那样就会带来不必要的损失。通过实践的表明,功率因数从0.8升高到0.9,在实际上来讲,是和功率因数从0.9提高到1.0的补偿容量几乎是相同的,如果真的运用起来,必须进行合理的投资且与实际功效结合来进行考虑。
(3)如果电动机使用地补偿的方式,一定不要进行的操作是过分补偿,因为电动机在把电源切断后,依据有惯性的作用还会运行一段的时间,因此磁场会产生一定的电压,而反向系统输送无功功率,剩余的无功功率会使电压变高,使设备的安全受到影响。
(4)电压不要过于大。电容器的补偿容量不可以非常大,如果不这样,就会很容易把电网的电压变高,损坏电容器的本身,因此实际的电压值不可以比电压的 1. 1 倍高。
(5)电力生产中无功补偿装置的顺序要符合科学。在电力系统的无功功率补偿的基本方案被确立以后,无功补偿装置要开始逐渐的进行,而且在实际的操作过程中,不仅仅有一个调压装置,在众多的调压装置中,必须要有先后顺序,因为操作时候不可能一起完成,此时,在不一样的控制之间,也存在这互相的影响。在配电网中,如果哪个节点的电压控制器发生了变化,就会导致旁边的节点的电压发生一定的变化,从而产生一系列的影响。在无功补偿装置的操作过程中,不能一次性完成操作,需要进行反复实验操作,这样,肯定能影响到电网系统的电压波动,从而对电网的供电质量以及可靠性都发生影响变化,所以,无功补偿的装置要科学合理,尽量把每个节点的供电工作都管理好,把电网电压的改变规范在最小的波动范围内。
5电力生产中无功补偿的基本方法
5.1分散补偿
这种方法适用于高压电容器组的分组安装的过程中,但是这种方法也有缺点,只能够对电压器和高压配电线路的无功负荷进行补偿操作,因而在安装的过程中较为困难。
5.2集中补偿
这种方法适用于高压电用户降压变电站或者某地区变电站的母线高压电容器组,这种无功补偿方法的优点是维护较为简便,较高的利用率,而且管理非常方便,但是,缺点是不能合理有效减少用电力居民内部的变电系统的电能的损失。
5.3就地补偿的方法
其主要适用于和用电设备直接相连的电容器,就地补偿是一种非常简单有效,并且很常见的无功补偿方式,尽管这种无功补偿方法能够最大程度降低用户与电网之间供电线路的无功负荷,但是,这种方法的成本非常大,利用率也不高等不足之处,因此对其推广造成了一定的影响。
6结语
无功补偿的目的是提升电力生产中的功率以及改变电力的电压质量,而且无功补偿已经是电网的规划、运行、建设、控制的重要的一部分,因此提高功率是平衡功率以及降低耗能的关键一步,其经济效益和社会效益都很显著,与此同时,要提高电压的质量以及系统的安全,从而让高低压无功补偿技术在电力生产中达到相应的目的。
参考文献:
[1]文建周.基于电力系统低压电网无功补偿问题的探讨[J].通讯世界,2015(24):66~67.
论文作者:冯勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签:功率论文; 电压论文; 电网论文; 电能论文; 电容器论文; 电力系统论文; 做功论文; 《电力设备》2017年第32期论文;