無(wú)功補償裝置

總的來(lái)說(shuō)“無(wú)功補償裝置”就是個(gè)無(wú)功電源。一般電業(yè)規定功率因數為低壓0.85以上，高 壓0.9以上。為了克服無(wú)功損耗，就要采用無(wú)功補償裝置來(lái)解決。電力系統中現有的無(wú)功補償設備有無(wú)功靜止式補償裝置和無(wú)功動(dòng)態(tài)補償裝置兩類(lèi)，前者包括并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器，后者包括同步補償機(調相機)和靜止型無(wú)功動(dòng)態(tài)補償裝置(SVS)。

并聯(lián)電抗器的功能是：

1)吸收容性電流，補償容性無(wú)功，使系統達到無(wú)功平衡；

2)可削弱電容效應，限制系統的工頻電壓升高及操作過(guò)電壓。其不足之處是容量固定的并聯(lián)電抗器，當線(xiàn)路傳輸功率接近自然功率時(shí)，會(huì )使線(xiàn)路電壓過(guò)分降低，且造成附加有功損耗，但若將其切除，則線(xiàn)路在某些情況下又可能因失去補償而產(chǎn)生不能允許的過(guò)電壓。改進(jìn)方法是采用可控電抗器，它借助控制回路直流的勵磁改變鐵心的飽和度(即工作點(diǎn))，從而達到平滑調節無(wú)功輸出的目的。工業(yè)上采用.同步電機和同步調相機或移相電容器，目前大多數采用移相電容器為主。

無(wú)功補償對于降低線(xiàn)損有哪些作用？

電網(wǎng)的損耗分為管理線(xiàn)損和技術(shù)線(xiàn)損。管理線(xiàn)損通過(guò)管理和組織上的措施來(lái)降低；技術(shù)線(xiàn)損通過(guò)各種技術(shù)措施來(lái)降低。無(wú)功補償是利用技術(shù)措施降低線(xiàn)損的重要措施之一，在有功功率合理分配的同時(shí)，做到無(wú)功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無(wú)功遠距離輸送。對各種方式進(jìn)行線(xiàn)損計算制定合理的運行方式；合理調整和利用補償設備提高功率因數。

1、提高負荷的功率因數

提高負荷的功率因數，可以減少發(fā)電機送出的無(wú)功功率和通過(guò)線(xiàn)路、變壓器傳輸的無(wú)功功率，使線(xiàn)損大為降低，而且還可以改善電壓質(zhì)量、提高線(xiàn)路和變壓器的輸送能力。

2、裝設無(wú)功補償設備

應當根據電網(wǎng)中無(wú)功負荷及無(wú)功分布情況合理選擇無(wú)功補償容量和確定補償容量的分布，以進(jìn)一步降低電網(wǎng)損耗。

農村低壓客戶(hù)的用電現狀以及無(wú)功補償在低壓降損中的作用有哪些？

90年代以前，農村低壓用電以居民生活用電為主，其負荷主要是照明用白熾燈，不僅用電量少而且負荷性質(zhì)基本是純電阻性(COSφ≈1)，而低壓動(dòng)力用戶(hù)的負荷功率因數雖然較低，但其用電量占總售電量的比例較小，故影響不大。近些年來(lái)，由于各種現代家用電器的迅速普及和大量使用，居民生活用電不僅用電量有了 較大的增長(cháng)，更重要的是其負荷性質(zhì)有了很大的改變。與此同時(shí)，低壓動(dòng)力客戶(hù)電量增長(cháng)迅速，近幾年已經(jīng)占到了農村總用電量比重的60％～70％，主要以紡織 行業(yè)、機械加工為主，而且動(dòng)力客戶(hù)的用電量明顯呈現出繼續增長(cháng)趨勢。這些動(dòng)力客戶(hù)，其設備自然功率因數較低（COSφ＝0.6～0.7），且經(jīng)常處于低功率因數運行狀況。

目前，純居民生活用電的農村綜合變已經(jīng)不存在了，絕大多數農村綜合變的非普工業(yè)用電占到60％以上（小集鎮公用變和排灌變除外）。由于低壓動(dòng)力客戶(hù)都沒(méi)有進(jìn)行無(wú)功就地補償，網(wǎng)改時(shí)由于資金不足等原因也未考慮低壓無(wú)功補償問(wèn)題，導致農村綜合變的功率因數很低，基本上在0.6～0.7之間，即無(wú)功功率在配電線(xiàn)路上引起的有功損耗實(shí)際上超過(guò)了有功功率在配電線(xiàn)路上引起的有功損耗。因此，從技術(shù)面分析，無(wú)功功率引起的有功損耗已經(jīng)成為影響整個(gè)低壓配電系統線(xiàn)損率最主要的技術(shù)因素。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐，無(wú)功補償技術(shù)的應用為電力企業(yè)和客戶(hù)帶來(lái)了雙贏(yíng)的局面。對客戶(hù)來(lái)講，合理進(jìn)行隨機補償，可以降低電流，減少內線(xiàn)損耗，提高設備出力；對供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)功補償技術(shù)改造后，配變可以降低損耗，使得配變利用率提高，滿(mǎn)足了更多動(dòng)力客戶(hù)的供電需求。從一定程度上緩解農村綜合變容量不足的矛盾，可以將有限的電網(wǎng)建設資金用得更為合理。

無(wú)功補償的對象主要是需用動(dòng)力設備容量在10千瓦以上的客戶(hù)；補償的方法應以隨機補償為主，實(shí)現無(wú)功就地平衡。從補償數量上來(lái)講，理論上講可以考慮按現有動(dòng)力設備容量1：1~1：1.2來(lái)進(jìn)行就地補償?？紤]到農村動(dòng)力客戶(hù)單臺設備容量都較小，生產(chǎn)情況隨著(zhù)經(jīng)濟形勢經(jīng)常變化，可以考慮采用小容量的電容器（如2千乏、4千乏）等合理進(jìn)行分組配置或者按現有動(dòng)力設備容量1：0.6~1：0.8進(jìn)行補償以避免過(guò)補償。從補償后效果來(lái)看，補償后動(dòng)力 電流可以下降1／3以上，有些甚至能下降一半電流，臺區線(xiàn)損基本上可以降低2~4個(gè)百分點(diǎn)，可以起到較好的降損效果。

 配電網(wǎng)中常用的無(wú)功補償方式

無(wú)功補償可以改善電壓質(zhì)量，提高功率因數，是電網(wǎng)采用的節能措施之一。配電網(wǎng)中常用的無(wú)功補償方式為：在系統的部分變、配電所中，在各個(gè)用戶(hù)中安裝無(wú)功補 償裝置；在高低壓配電線(xiàn)路中分散安裝并聯(lián)電容機組；在配電變壓器低壓側和車(chē)間配電屏間安裝并聯(lián)電容器以及在單臺電動(dòng)機附近安裝并聯(lián)電容器，進(jìn)行集中或分散 的就地補償。

1、就地補償

對于大型電機或者大功率用電設備宜裝設就地補償裝置。就地補償是最經(jīng)濟、最簡(jiǎn)單以及最見(jiàn)效的補償方式。在就地補償方式中，把電容器直接接在用電設備上，中 間只加串熔斷器保護，用電設備投入時(shí)電容器跟著(zhù)一起投入，切除時(shí)一塊切除，實(shí)現了最方便的無(wú)功自動(dòng)補償，切除時(shí)用電設備的線(xiàn)圈就是電容器的放電線(xiàn)圈。

2、分散補償

當各用戶(hù)終端距主變較遠時(shí)，宜在供電末端裝設分散補償裝置，結合用戶(hù)端的低壓補償，可以使線(xiàn)損大大降低，同時(shí)可以兼顧提升末端電壓的作用。

3、集中補償

變電站內的無(wú)功補償，主要是補償主變對無(wú)功容量的需求，結合考慮供電壓區內的無(wú)功潮流及配電線(xiàn)路和用戶(hù)的無(wú)功補償水平來(lái)確定無(wú)功補償容量。35KV變電站一般按主變容量的10%-15%來(lái)確定；110KV變電站可按15%-20%來(lái)確定。

4、調容方式的選擇

(1)長(cháng)期變動(dòng)的負荷

對于建站初期負荷較小，以后負荷逐漸增大的情況，組裝設無(wú)載可調容電容器組。戶(hù)外安裝時(shí)可選用可調容集合式電容器；戶(hù)內安裝時(shí)可選用可調容柜式電容器裝置。其基本原理為將電容器按二進(jìn)制方式分成二組，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)或隔離開(kāi)關(guān)選擇投切組合，可以實(shí)現三檔容量可調。隨著(zhù)負荷的改變，可以人工斷電后改變投切組合滿(mǎn)足某一時(shí)間段的無(wú)功平衡。這種場(chǎng)合可以裝設無(wú)功自動(dòng)調容裝置，該裝置可以滿(mǎn)足無(wú)人值守綜合自動(dòng)化的要求。

（3）短時(shí)段內負荷頻繁變化的場(chǎng)合

該場(chǎng)合宜裝可快速跟蹤的瞬態(tài)無(wú)功補償裝置。由于電容器每次投切前卻必須保證電容器沒(méi)有殘存的電荷，而電容器放電即使通過(guò)放電線(xiàn)圈亦需要數秒的時(shí)間，所以高壓瞬態(tài)無(wú)功補償裝置（也稱(chēng)SVC）一般都是固定補償最大容量的電容器，同時(shí)并聯(lián)一組容量可調的電抗器，通過(guò)快速調整電抗器的輸出無(wú)功，從而達到無(wú)功瞬態(tài)平衡的目的。電抗器的調整技術(shù)主要有可控硅控制空心并聯(lián)電抗器及直流偏磁調感兩種方式，其中以前者較優(yōu)，但價(jià)格較高。

計算無(wú)功補償需要的條件

    100KVA以下的才不需要計算無(wú)功，100KVA的也要計算，這是國家規定的。變電站的無(wú)功補償一般原則是就地補償，所以大型的高電壓的變電所一般不需要無(wú)功補償，不遠距離輸送無(wú)功，只有在110KV及以下的變電所10KV母線(xiàn)上才需要無(wú)功補償。

    （1）在輕負荷時(shí)不允許過(guò)補償，否則由于無(wú)功補償容量過(guò)大，會(huì )使功率因數超前，向電網(wǎng)倒送無(wú)功，是不經(jīng)濟的；

    （2）在不同功率因數的條件下，每千乏補償容量取得的補償效益是不相同的。功率因數愈高時(shí)，每千乏補償容量對減少無(wú)功功率在輸送過(guò)程中造成的損耗的作用，將相應變小。如提高后的功率因數接近1，則補償設備的投資將增加，投資的效益將減小。因此通常情況下，將功率因數提高到0.95左右為好。這樣亦體現了合理補償，以取得最佳技術(shù)經(jīng)濟效益的原則。得的補償效益是不相同的。