无功问题范文（精选12篇）
无功问题 第1篇
关键词：电压,无功管理,无功负荷
概述
电压无功的自动调节, 是通过实时采集电网参数, 采用计算机自动控制技术和数字信号处理技术, 自动控制主变有载调压分接开关和补偿电容器, 使电压和电容器组处于最佳的运行状态。而线损又是反映供电企业管理水平以及经济效益的重要指标, 因此, 减少线路无功负荷的输送, 实现无功负荷的就地平衡才能够降低线损。另外, 电压无功的优化控制对于提高电压质量, 减少网络损耗均具有重要意义。
1 电压无功管理不善的原因
1.1 供电企业的管理人员对无功管理的
意识不强, 责任心不够, 业务水平还没有达到一定的程度, 有待于提高。此外, 电压无功网络管理系统还没有建立起来, 尽管管理方法及考核的办法已经制定了, 但是并没有真正落实。
1.2 管理人员对电压无功管理的重视
程度不够, 有的地区没有安装无功表, 所以就无法知道配变台区无功电量和功率因素的情况, 对台区的功率因素也就更没有办法进行考核了。另外, 有些配变台区安装了无功表, 却不进行抄表, 所以也就没有相应的配变台区的无功电量的基础数据, 影响了补偿容量的准确性。
1.3 一般情况下, 10k V线路及以下配
电网的电容器损坏较多, 所以可用率不高。因线路的发展而使10k V线路电容器的安装位置不合理、不科学, 或者出现了配变台区负荷的发展而使电容器的容量过小。对电容器缺少定期的巡视, 因此, 疏于管理起不到减少电压损失, 降低线路损失的作用。
1.4 当前, 我国颁布实施的《功率因
数调整电费办法》, 只是对100k VA及以上用户的功率因数标准作了规定, 按照功率因数来调整电费情况;对于100k VA以下用户的功率因数没有标准, 用户大多数没有安装无功补偿设备, 所以在整个设计中却没有考虑到无功补偿。电力的需求发展变化之快, 在有功电量及无功电量方面都上升的很快, 如果电量增长的预测没有做好, 那么无功补偿工作也就无法做好, 这样就导致功率因素低。
1.5 用户对电压无功管理不够重视,
不理解, 造成了应安装无功补偿设备的未安装, 或者已安装的未装无功表而没办法考核。
1.6 在初装时, 配网用户为了节省一次
性的投资, 同时也为了逃避功率因数奖惩的考核, 便将单台大容量变压器申请为多台小容量变压器供电。我们在营业管理中将很多问题都忽视了, 这才形成了用户无功管理中的漏洞。
2 做好电压无功管理应采取的措施
2.1 健全制度, 结合实际状况进行分析, 以达到改善电压质量的目的
电力系统的无功潮流对电能损耗和电压质量均有很大的影响, 供电企业应抓好无功电源管理, 也要抓好有功电源建设, 保证电网的无功配置更趋于合理性。
首先, 明确职责、加强考核
每一年的年初都要给单位的各个部门下达电压合格率考核指标, 将电压管理按类别分级, 这样才能将责任落实到部门及个人。此外, 对考核指标进行细化, 指标的完成情况部门及员工的绩效奖金挂钩。
其次, 寻找差距、制定措施
应加强对电压无功运行的分析, 采取多项有利措施, 充分发挥出调压设备的作用, 将电压质量稳定在一个较高的水平。对于各类电压监测点都不能放松, 每月都要认真分析, 并按时召开季度电压无功分析会, 找到电压合格率完成较差的部门或者个人出现问题的原因, 根据问题制定出有针对性的解决措施, 为今后工作奠定一个良好的基础。
2.2 抓好电压无功基础管理工作, 实行分级管理
为做好电压质量的统计和分析工作, 发挥出调节功能, 在电压管理组织设置电压分管员。
首先, 加强基础管理
及时制定改善电压质量的措施计划, 重点是从基础管理、电压质量、统计分析及指标考核等方面来开展, 完善记录, 健全台账, 明确负责人。
其次, 实行分级管理
对不同类别的电压监视点进行分级管理, 对于那些没有载调压变的变电站, 应该在保证电压合格的情况下, 再根据负荷变化及时投切电容器, 以此来提高用户电容器的投运率。另外, 确保新增用户功率因数要满足有关规定, 并逐步加强新增用户无功补偿设备的管理, 这样才能使电网安全运行。
2.3 实施提高功率因数与无功补偿来减少线路受损情况
要及时调整配电线路的功率因数, 将电容器自动补偿与随器、随机、分散就地补偿结合在一起, 其目的是要提高配变供电能力和设备出力, 功率因数和改变电压质量, 降低电线受损。安装10k V线路无功补偿装置时, 应选择好位置, 一般在距离线路前端三分之二处为宜, 经过大量实际测算和对运行中发现的问题对比分析, 必将会真正起到补偿的效果。此外, 还要考虑无功补偿装置的质量、科技含量及反应灵敏度。
2.4 建立起电压无功目标管理及考核
激励机制。由于电压无功管理中存在着很多问题, 所以要从多个方面去解决:一是要健全电压无功管理工作机制, 成立一个专门的管理小组, 每个部门都要承担起相应的管理专 (兼) 责, 管好电压网络;二是将各个供电企业的电压无功管理与电量、售电量、售电均价、电费回收以及精神文明等方面指标进行科学挂钩, 根据这些数据来制定出要签订的合同, 定期对指标进行考核, 一般有按月考核、按季抽查、半年考核兑现这三种情况;三是有效地建立起激励机制, 根据电压管理的情况进行奖励。
2.5《供电营业规则》明确规定, 无功
电力应就地平衡, 新增的用户配变应进行合理的无功补偿。对于功率因数达不到规定要求的电力用户, 供电企业可以拒绝接电。对新增变压器来说, 无论大小都要求必须做好无功补偿设计, 把好验收关, 从而保证用户无功就地平衡。
2.6 加大对电压无功管理的宣传力度, 从根本上提高电力管理人员和用户对无功的重视程度。
3 结语
综上所述, 通过上述多个角度的分析, 可以了解在当前的情况下, 电压无功管理还不完善, 需要从多个方面去加强和改进。在电压无功管理的理论及实践都发展成熟后, 必将会有更好的解决方案应用其中。
参考文献
[1]文权, 刘重轩, 刘毅力, 王建波.变电站电压无功综合控制技术综述, 西北电力技术, 2005年01期
[2]沈霞.电压无功控制浅析.内蒙古石油化工, 2010年24期
最小成语故事 ：无功受禄无功受禄 第2篇
释义：“无功受禄”是指没有功劳而得到优厚的待遇。
故事：战国时期，各诸侯国之间经常互相攻伐，赵国凭借武力不断侵犯楚国。此时楚国人杜赫来见怀王，声言他能说服赵国跟楚国和好。楚怀王非常高兴，准备把杜赫封五大夫，然后派他前往赵国。大臣陈轸知道了这件事，向楚王献计说：“假如杜赫不能完成跟赵国通好的使命，大王授给他五大夫的爵位，这岂不是无功受禄了吗?”楚怀王听陈轸说得有理，便问：“那你说该如何办?”陈轸说：“大王最好以10辆兵车，派杜赫去赵国，等他完成了使命，封为五大夫。”楚怀王采纳了陈轸的计策，用10辆兵车送杜赫去赵国。杜赫见楚怀王不提封爵之事，十分生气，干脆拒绝出使赵国。于是陈轸向楚王说：“杜赫不接受出使赵国的使命，这正表明他心怀鬼胎，他的目的是想骗取爵位，现在见大王不给爵位，他就干脆不去了。”
电力客户无功补偿问题的探讨 第3篇
【关键词】电力客户；无功补偿；问题；探讨
【中图分类号】F416.61 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0184-02
电力客户的无功管理作为保证客户电压质量能为降低损耗的主要条件，不论是对客户本身来讲，还是对于供电企业来讲，其都有着直接的关系，因此，要做好电力客户无功管理，使得双方都获利。
一、电力客户无功补偿的意义及其原则
首先，电力客户无功补偿的意义：第一，可以有效地降低线损；第二，通过补偿无功功率，使得电网中有功功率的比例常数得到增加；第三，电力客户无功补偿还可以减少投资，在很大程度上减少供电与发电设备的设计容量。因此，在电力工程建设和改建的过程中，一定要考虑到无功补偿，充分利用其特点和优势，减少投资，减少设计容量，以最少的投入获得最大的利益。但是在这个过程中，要注意的点就是对功率因数的考虑。因为在考核电力系统经济效益的过程中，功率因素作为其重要指标，无功补偿的实施是其必然的结果。
其次，在对电容器进行补偿时，一定要保证其合理性。如果对电容器补的过多，则需要向网上送无功，但是对于网上来讲无功是不需要的，否则，计费无功电能表就会走字，最终形成反向无功的记录；而如果对电容器补的过少，又达不到应有的效果和作用，另外，还需要相应地从网上吸收无功，这样，就会降低功率因数，还是会造成走字现象的发生，最终形成正向无功的记录。可是对于供电企业来讲，其在进行月底电费计算时，其所参考的是总的无功，即正向无功与反向无功的总和，为此，在对电容器进行补偿时，一定要保证其合理，只有在这个基础上，才能有效地有助于功率因数的提高，使得客户的电费支出得以减少。
另外，关于电力客户无功补偿的基本原则是：
第一，结合性原则。所谓结合性原则，就是要加强集中补偿与分散补偿的有机结合，其中，其分散补偿为主，集中补偿为辅，从而保证最力企业最大的经济效益，而且还可保证最大的节能效果。
第二，平衡性原则。所谓平衡性原则，就是要保证无功电力的就地平衡。在具体的操作过程中，应该结合实际情况，以电压等级作为参考依据，实现逐级补偿，从而有效地降低电网输出的无功电力，保证其达到最小值。
第三，节能性原則。在进行电力客户无功补偿时，必须要坚持节能性的原则。在实践当中，要加强对负荷变化的分析，做到补偿无功应的自动投切，预防过补或者是少补，保证其节能效果。因此，在进行安装无功补偿的装置时，最适宜的位置就是变压器的低压侧，促进低压网无功就地平衡的实现，最终实现节能效果。
二、电力客户无功管理的原则和意义
在电气设备系统中，功率因数作为衡量其效率高低的系数，具有重要的参考价值。从某种意义上讲，功率因素不仅是对客户合理使用用电设备的直接反映，而且还是客户对用电管理以及电能利用的重要指标，是其管理水平的真实反映。因此，要充分认识到无功管理的重要性和意义，通过功率因数的提高，使得功率损耗大大减少，与引同时，还可以在很大程度上使得电力设备容量降低，确保输电能力的提高，实现电压质量的提升，促进电力系统的稳定运行，从而为客户创造更大的经济效益，既满足了供电企业的发展要求，而且满足了客户的需求，实现双方的双赢。
另外，在电力客户无功补偿管理的过程中，要注意两点：
首先，关于自然功率因数提高的有效方法。所谓自然功率因数，简单来讲，就是指在电设备没有进行无功补偿时，其所呈现的功率因数。在实际运行的过程中，主要通过一些合理科学的技术手段和管理手段，来提高自然功率因素，并不是通过补偿设备来完成，进而实现用电设备、变电设备降低消耗的无功功率，可以说，这是目前为止最为合理最为经济一种有效办法。在这个过程中，其主要的影响因素主要包括：一、用电设备，一定要保证设备选择的合理性，如：规格、型号以及功能。二、变压器的合理配置，要确保其容量以及台数的正确合理，在实际过程中，要采取科学的改善方法，通过合理的运行方式，加装无功补偿装置，达到理想的要求和标准，如：同步调相机、电力电容器等。
其次，关于功率因素提高的有效方法。通常情况下，与功率因素相关的影响因素主要有：运行变压器和用电设备。对于运行变压器来讲，其消耗的无功功率比例值为额定容量的1/10到1/5。而且交压器最好不要进行负载运行和空载运行。因此，根据以上情况，来分析，可以通过加装无功补偿装置或者是提高自然功率因数的办法来提高用电功率因数。而对于用电设备来讲，主要消耗对象异步电动机，所以，其空载功率效率、因数都相对较低，为此，要尽可能地避免空载运行，进而实现负载率的提高。
三、无功补偿装置的应用及其功率因素的管理
1.无功补偿装置的应用
首先，电容器容量的选择。在进行电容器容量的选择时，要根据客户的自然需求，并且要进行相关功率因素的计算，确定电容器的安装容量。在具体的操作过程中，促进操作的可行性，可根据相关的建设标准进行确立。另外，如果不具备计算的要求和条件，可按照10%-30%变压器容量作为参考。与此同时，还要注意的一点就是对于新申请客户，可以根据企业的负荷性质以及实际需要，进行电容器容量的确定，若是在较多的企业感性负载条件下，可以以变压器容量的30%进行电容器容量配置。
其次，无功补偿装置。对于无功补偿装置来讲，通常情况上，其都是成套装置，因此，要保证配套元件的齐全。此外，要注意的一点是低压无功补偿柜，其要做好相关物理量的控制，如：电压和无功分量的综合考虑与控制、功率因数的控制、电压允许偏差范围的控制、综合效果的考虑与控制等等，采用智能型免维护无功自动补偿装置，实现相应的补偿功能。
2.功率因素的管理
在进行功率因素的管理中，检查人员要根据相关的要求和规定，加强日常的定期巡视，便于及时发现电容器的故障，督促用户进行更换。具体要做到以下几点：第一，对于已经送最的用户，帮助用户进行相关措施，督促检查，加强功率因素的提高。第二，对于不符合相关规定的用户，必须要拒绝其用电。第三，对于在规定的时间内，仍未采取有效措施的用户或者是没有达到要求的用户，需要对进行限制供电或者是中止供电。
四、电力客户无功补偿的方法
在安装无功补偿装置时，其位置最好设置在变压器低压侧，一方面，是出于安全性的考虑，另一方面，是为了有效地补偿无功，而且当电容器发生故障时，对上一级相关的设备还可起到应有的保护作用。通常情况下，其主要采用分散补偿与集中补偿相结合的方法，其中，以分散补偿为主。首先，对于集中补偿来讲，其最大的优点就是可以减少变电所的无功损耗，提高其利用率，但是其最大的缺点就是对于出线的无功负荷无法减少。其次，对于分散补偿来讲，其优点是利用率高，补偿彻底，可以减少无功负荷，运行方式灵活；缺点是投资较大，控制保护装置复杂。
五、总结
总而言之，通过无功补偿装置的安装，结合相应的科学的办法，不仅可以提高功率因数、减少电费支出，而且更为重要的是加强对用电资源的管理和应用，促进电网运行的安全，保证电压的质量，达到了最大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]赵彩虹、唐寅生，我国电网节能降损方面的几个关键问题[J].中国电力，2012（1）
[2]余卫国、周新风等，电力网技术线损分析及降损对策[J].电网技术，2011（11）
[3]丁贵军，电力客户无功补偿问题的探讨[J].中国科技博览，2012（1）
电力客户无功补偿问题初探 第4篇
1 无功管理的原则和意义
对于电气设备而言衡量功率高低的一个系数就是功率因数, 同时功率因数在一定程度上能够反映客户用电设备合理使用的情况、电能利用程度以及用电管理的水平。对功率因数进行相应的提高, 可以更好的减少功率的损耗、对电力设备的容量进行降低、提高电压质量和输电能力、能够加强电力系统的稳定性和运行效率, 从而能够更好的提高客户的经济效益, 这能够实现客户和供电企业的双赢。
2 寻找提高功率因数的方法可以更好的帮助客户
(1) 对功率因数进行影响的主要因素。首先, 是用电设备的影响:比如无功功率的主要消耗对象是异步电动机, 在空载的情况下所消耗的无功在电动机总无功中占到了60%~70%, 在空载的时候效率和功率因数都是很低的, 所以要做到尽量防止电动机的空载运行, 从而能够更好的提高负载率。其次, 就是运行变压器的影响:对于变压器来说一般所能消耗的无功功率大约是额定容量的10%~15%, 同时其空载的无功功率大约占满载功率的三分之一。因此从这方面来说变压器不应该进行空载运行或者进行长期的负载运行。所以, 提高自然功率因数和加装无功补偿装置是提高用电功率因数的两种方法。
(2) 对自然功率因数进行提高的方法。自然功率因数一般指的是用电设备在没有进行无功补偿时的功率因数。对自然功率因数的提高就是不采用任何的补偿设备, 在管理和技术上来对变电、用电设备所消耗的无功功率进行降级, 同时也是提高功率因数最为经济的方法。
3 了解无功补偿的意义
(1) 无功补偿的意义。在电网中对无功功率进行补偿可以有效的增加有功功率的比例常数;可以有效的降低线损;能够对发电和供电设计容量进行相应的降低, 从而更好的减少投资。
(2) 要做到合理的对电容器进行补偿。如果电容器补的太少, 就会起不到太大的作用, 所以需要从网上吸收无功, 功率因数会很低, 无功电表计费时会“走字”, 对正向无功进行记录;如果电容器补的太多, 同样也要向网上送无功, 然而网上也是不需要的, 同时无功电能表计费也要“走字”, 记录下的是反向无功;然而供电企业在月底进行电费计算时, 是将正向和反向无功一块加起来算总的无功的。因此, 一定要合理的进行电容器的补偿, 从而能够更好的提高功率因数, 使得客户的电费支出能够相应的减少。
4 对于低压网进行无功补偿的一些方法
一般来说客户端无功补偿装置会设在变压器的低压侧, 这样一方面可以对变压器的无功进行补偿, 另一方面在电容器发生一些故障时, 就算电容器保护装置拒动, 上一级后备保护仍然能起到作用, 从而在一定程度上提高了其安全性。
(1) 对于低压无功补偿来说我们一般会采取集中补偿和分散补偿相结合的方法, 所以要简单的了解这两种方法的使用范围以及其优缺点才行。
(2) 对于集中补偿的优点就是利用率相对较高, 在一定程度上能够很好的减少变电系统的无功损耗;但是这种方法的缺点就是不能对出线的无功负荷进行减少。
(3) 对于分散补偿来说可以分为两个方面, 一个是个别补偿, 一个是分组补偿。个别补偿是对电容器组和用电设备并接进行降低, 通过相应的保护、控制装置来和电机进行同时投彻。这样的优点就是能够对干线和分支线的无攻负荷进行减少, 补偿的很彻底。其缺点就是利用率很低, 投资很大。分组补偿的优点就是能够对少线路和变压器的无功负荷进行减少, 利用率很高, 同时运作方式很灵活, 可以根据负荷进行投入和切除;其缺点就是对少线路和变压器的无功负荷不能减少, 并且有较为复杂的控制保护装置。
通过上述了解到了三种补偿方式的优缺点, 所以我们能够从中看出在客户端变电所中进行分散补偿和集中补偿方式的结合, 并且以分散补偿为主, 从而更好的实现节能和经济效益的最大化。
5 对于无功补偿装置的应用
(1) 首先, 是对电容器容量的选择对于电容器的安装容量, 根据客户的自然功率因数来进行计算后确定。
(2) 了解无功补偿装置。对于无功补偿装置来说一般所采用的是成套的装置, 低压无功补偿柜, 应该应用智能型免维护无用自动补偿装置, 同时具备分相补偿、进行自动过零投彻等功能。
(3) 对功率因数的管理。首先, 对于用电检查人员来说要做到能够按时进行一些日常巡视, 对于更换故障电容器要对客户进行相应的督促。其次, 对于那些功率因数不符合《供电营业规则》规定的新用户来说可以进行接电的拒绝。最后, 对于那些已经送电的客户, 要做到帮助和督促用户采取措施, 对功率因数进行提高, 对于那些在规定时间内没有采取相应措施而达到要求的客户, 可以对供电进行限制或者是中止。
6 结束语
采取加装无功补偿装置和自然改善的办法, 在一定程度上能够对功率因数进行提高、减少相应的电费支出, 同时对用电资源进行了合理的管理, 更好的增强了电网的安全运行和电压的质量。所以, 我们要做到对有功资源的节约和对无功资源的珍惜, 不断的加强对无功客户端的控制, 从而对全社会的用电经济效益和社会效益进行提高。
摘要：对于供电企业和客户来说电力客户的无功管理是非常重要的, 在这其中客户功率方面的原因对于电网中的功率损耗以及电能损耗有着直接影响, 因为这将直接关系到节约电能和整个供电区域的供电质量, 关系到客户的经济效益, 所以加强对电力客户的无功管理在一定程度上可以实现供电企业和客户的双赢。
关键词：电力,无功,补偿,初探
参考文献
徒劳无功造句 第5篇
1、从马路上一路走进四合院，我总会产生一种深切的徒劳无功的感觉。
2、我在外交上所进行的拖延其实是徒劳无功的。
3、如果不坚持下去，那么你所做的一切都是徒劳无功的。
4、你便成了求道的观光客，(veryok)忙得徒劳无功。
5、盖瑞试著从地上抬起一只笨重的箱子，但是只是徒劳无功。
6、他们全副武装地偷偷溜出寨子但事实证明这次行动是徒劳无功的。
7、这证明你是徒劳无功的你跟你的老师谈过了吗?
8、不承认政制发展须要三方面推进，一切最后都徒劳无功。
9、索科尔斯基认为，事实上该机构所坚信的一些保障措施根本就是必然徒劳无功的。
10、想象咱们此刻会怎样或可能会怎样也是徒劳无功。
11、没有明确目标的.会议多半是徒劳无功。
12、这家人数度看到这只头卡著罐头的猫，试图抓?但都徒劳无功。
13、回忆过去没有好处，想象咱们此刻会怎样或可能会怎样也是徒劳无功。
14、上课不认真听课，在学习上只能是徒劳无功。
15、这是正因这趟奔走肯定徒劳无功而感到发冷吧。
16、正因目标不一致，因此他们才会徒劳无功。
17、通常，对有技巧的经理的搜寻最终都是徒劳无功。
18、虽然天文学家其后展开全面的搜寻，但是却徒劳无功。
19、但是迄今为止，他们仍然徒劳无功。
20、数月发奋,徒劳无功,科学家突发奇想,问题迎刃而解。
21、忙了半小时[徒劳无功地买直达票之后，很明显我只能选别的路线了。
22、试图以公投去改变人大常委会决定，都只会是徒劳无功。
23、我想要解释当下的指令，但却徒劳无功。
24、他们想查出那陌生人的姓名职业，但徒劳无功。
浅析无功补偿电容器损坏问题研究 第6篇
关键词:TSC无功补偿并联谐振电抗器
中图分类号:TM5文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0106-01
1 引言
随着变频器等新技术设备的逐步推广和应用,电能质量问题也日益暴露并得到重视,许多提升电能质量的技术设备应运而上。晶闸管投切电容器(TSC)就是其中的一种,近年来得到了较大的发展特别是随着电力电子技术的迅速发展,晶闸管投切电容器技术更值得进一步深入研究和大力推广应用。TSC装置具有优良的动态无功功率补偿性能,特别适合于这种冲击性负荷及经常波动性负荷的电网。TSC实时无功功率动态补偿装置,对提高电网的功率因数,稳定系统电压,降低能耗起到了显著作用。但是,该装置的补偿电容器却屡屡损坏而被迫撤出使用。据了解,无功补偿装置的电容损坏问题并不罕见。但是电网是独立小电网,因此需要认真分析电网实际,找出电容器在电网中故障的根源并有的放矢的采取有效的应对措施,加速這一新技术在的推广和应用[1]。
2 工作原理
动态无功补偿装置由TSC无功补偿控制器、TSC驱动电路和TSC主电路组成。其主电路包含15组补偿电容器组,可根据电网的无功需求有级的补偿无功功率,达到提高功率因数的目的。电容器组采用的是调谐电抗电容器组三相Y接。每组的晶闸管阀采用晶闸管反并联接线方式。L1—L15为调谐电感,设置适当参数,可以抑制并联谐振。TSC-1为晶闸管驱动电路,用来产生触发脉冲,GLB为过流保护模块,通过互感器实时监测补偿电流,一旦过流将封锁TSC-1的脉冲,切除电容。FU是快速熔断器,用以保护晶闸管。如果有快熔熔断,系统将发出报警信号[2]。
3 电容损坏分析
在器件质量等因素都正常的情况下,电容器的损坏肯定是出现了过流或过压引起的,结合该电路的特点和电网的实际,该设备电容器损坏的原因应该有投切操作涌流和谐波电流谐振放大两种可能因素:
3.1 电容器的投切操作
由系统原理,晶闸管投入时有过零检测,即只有当晶闸管两端的电压接近零时才允许该晶闸管被触发,当晶闸管两端的电压过大(如大于30V),该晶闸管的触发信号被闭锁。但实际工作中,多数情况是电容电压在投入电网前不能达到理想情况。一是首次投入时电容电压为零,投入时刻只能在电源电压过零时刻。其电压变化率是整个正弦周期内的最大时刻。二是对于电网,经常出现冲击和波动负载,因为负载的突加会引起电源电压瞬间跌落震荡,突卸会引起电压的过冲震荡。三是本案采用的是Y形接法电容器组,因为三相电源的相位差异,在投切时三相之间存在时间差,就会在投入时产生较大的电压漂移,影响系统的投入切出的准确角度,其它诸如控制精度、电网电压波形畸变会引起同步检测误差,以及电磁兼容问题引起的干扰等。
3.2 谐波影响分析
3.2.1 直接影响:根据电容的阻抗特性,在n次谐波频率下的容抗仅是在基波频率下的n分之一,即频率越高,容抗越小,这样系统的谐波电流将大部分被电容电路吸收。这就大大增加了电容的负担:谐波电流叠加在电容器的基波电流上,使电容器电流的有效值增大,温升增高,甚至引起过热而降低其使用寿命或严重时直接烧毁。
3.2.2 与系统发生并联谐振:由于电网系统发电机阻抗一般固定,因此当投运不同容量的电容器时,谐振点不同,即对不同的频率谐波产生放大作用。因此在系统中,随着电容器的投运,谐波电流如果被放大很多,将大大恶化整个电网的供电质量。也容易造成恶性循环使得电容环境更加恶化。因此,必须严格控制系统参数,避开谐振放大的不利情况,保障系统稳定和安全。研究表明,电容对谐波电流的放大作用是造成电容器损坏的主要原因。
4 应对措施
4.1 针对电容投切问题,可以采取以下措施:
4.1.1 改进控制:为了使电容器投入时不引起涌流冲击,必须选准晶闸管触发的时刻,即保证晶闸管导通时电网电压与电容器残压大小相等、极性一致,这就要预先测知电容器残压,为解决这一问题,可考虑以下方案:一是加放电电阻。二是电容器预充电。三是主电路采用晶闸管与二极管反并联方式。
4.1.2 串联电抗器,串联电抗器可以明显的降低电容器的投切涌流,随着电抗器的增大,涌流会明显下降但有饱和趋势,即电抗增大到一定值后,涌流下降不再明显。而且,随着电抗器的增大,对电容的耐压要求升高。电容的耐压等级应该按系统基波电压值、电抗器分压值和谐波在电容器上产生的电压值三者之和考虑。
4.2 针对谐波谐振问题,可以采取以下措施
4.2.1 串联电抗器是抑制谐波放大的有效措施。电网系统阻抗是基本不变的,改变串联电抗器的阻抗,就会引起并联谐振频率的变化,如果参数配合适当,就可以在谐波频率处避免谐振,同样,电容对谐波电流的放大作用也会得到抑制。由放大的原理分析可见,并联电容器之所以能够引起谐波放大,是因为电容器支路在谐波频率范围内呈现出容性,若通过选择电抗值使电容器支路在最低次谐波频率下呈现出感性,就可消除谐波放大。
4.2.2 配合使用滤波器。针对系统存在的谐波成分,在谐波源处加装滤波器,滤波器可以是无源滤波器(LC)也可以是有源滤波器(APF)。
4.2.3 降低谐波源的谐波含量。在谐波源上采取措施,最大限度地抑制谐波的产生,以提高电网供电质量,节省因抑制谐波影响而支出的成本。
4.2.4 采用可调电抗器。考虑可以采用基于正交磁化原理的可调电抗器作为电容支路的串联电抗器,当电容器电流出现谐振放大时,通过在线调节电抗器的参数,使得电容支路偏离谐振频率,从而使电容器的电流不超过其允许值。
5 结语
(1)TSC系统的电容器损坏原因,不外乎投切操作引起的过压过流和谐波电流引起的电容器并联谐振放大。其中,谐振放大是主要的。因此在系统设计选择参数时必须予以重视。
(2)电容电感的参数选择对于系统的安全和稳定至关紧要,特别是电感的参数,必须保证既要达到抑制涌流和谐波放大的作用。又要顾及补偿效果,减少其对补偿系统容抗的降低程度。同时,器件的质量和稳定性也不容忽视。
(3)要彻底解决问题,还要对系统地谐波源进行治理,包括科学设计,合理配置,电磁兼容等,最大限度的抑制谐波的产生,减少系统的谐波问题。
参考文献
[1]王兆安,杨君,刘进军等.谐波抑制和无功功率补偿[M].机械工业出版社,1998.
配电网无功补偿优化配置问题探讨 第7篇
1 当前农网无功负荷现状
农村低压一般使用的是10kv输电系统。在现有配电网络中, 常常是在一条线路上有几个或十几个, 有时甚至二三十个不同容量的配电变压器。由于用户较为分散, 变压器容量普遍都偏小。75kva以下容量的变压器约占农村变压器总量的70%以上。大多数变压器每天有近15小时几乎处于无负荷运转状态, 少量变压器的运行容量只达到了额定容量的20%至40%。尤其是在播种或收割季节, 无功不平衡的现象更加突出。在这样的配电网络状态下, 原来的农村电网用户10kv线路发送至客户端或配电, 变压器用户若未配置补偿装置将导致10kv送出端的功率因数cosφ值偏低。从理论上分析, 主要的原因是数量众多的小容量配电变压器长期处于低负荷运行状态, 造成有大量的配电变压器空载和漏磁损耗, 再加上家用电器的无功耗用, 这就挤占了配电线路送出的大部分无功功率, 造成cosφ值小于规定要求, 线损也大为增加。
2 低压无功补偿的主要方式
低压无功补偿是指在配电变压器低压400 (380) V网络中配备补偿装置, 其方式主要包括随机补偿、随器补偿、动态补偿等方式。
(1) 随机补偿。随机补偿是将低压电容器经过熔断器与电动机并行联接, 通过控制、保护装置与电动机同时投切。
(2) 随器补偿。随器补偿是将低压电容器经过熔断器固定联接在配电变压器低压侧, 通过补偿变压器的励磁及漏磁无功损耗实现的无功补偿。
(3) 动态补偿。动态补偿也称跟踪补偿, 是以无功补偿投切装置作为控制保护装置, 将低压电容器组并行联接在大用户400V母线上。这种补偿方式相当于随器补偿。另选几组低压电容器作为手动或自动投切, 随时补偿400V网络中变动的无功负荷。
3 无功补偿优化配置方案
3.1 优化配置总体原则
鉴于农村配电网络属于综合变供电, 各类电力设备的数量多而容量小, 因此, 可使用统一集中补偿的方法进行配电网的无功补偿。其中可分配电变压器低压侧集中补偿与低压线路补偿两种方式。对于动力负荷大多集中在某一分支线路上或在供电半径200m以外的情况采用低压线路补偿方式。无功补偿装置应被安装在配电网络各分支路线的1/3或无功补偿最佳点。对于动态负载分散的情况, 则采用配变电低压侧集中补偿的方式。若单台的农村综合变下单机容量8kW及以上的电力设备考虑采用随机补偿的办法。随机无功补偿装置应安装在用户端电力设备侧。由于农村地区各个季节用电量不均衡, 对于季节性开动的电力设备可采用随机补偿的方式;而非季节性电力设备应采用长期永久补偿的方式。
3.2 电容器配置及补偿容量计算
电容器配置设计时, 配变低压侧集中补偿的电容器最大容量可按照配变容量的30%~40%考虑。通常分为四组进行配置, 各个单组最大容量不超过16kva。在低压线路进行集中补偿的电容器设计最大容量可以根据线路所能供应动力设备功率总和的40%~60%考虑, 同样是分组配置。
对于补偿容量的确定, 可根据以下公式计算。
无功补偿容量公式:
式中:Q为补偿容量, kva;
P为最大负荷月的平均有功功率, kW;
cosφ1, cosφ2为补偿前、后功率因数值。
以高联村为例, 该村综合配电变压器容量为100kVA, 居民照明450户, 动力18户。该线路2008年1~6月线损率在10.85%左右, 功率因数在0.7左右。经计算该线路月平均负荷40kW, 补偿前功率因数平均0.67, 倘若补偿后功率因数提高到0.94计算, 则需补偿的电容器容量:
随机无功补偿装置的电容器为单组配置。由于公式计算较为理想化, 实际工作中其补偿容量可依据电动机空载无功损耗确定, 一般按照电动机额定容量的20%~30%配置。
3.3 无功补偿装置技术要求
由于农村配电网络设施地处偏远山区, 维护难度较大, 因此, 无功补偿装置应满足低温升、低损耗、低浪涌电流、低谐波干扰、全自动控制及防雷效果好的要求。为防止无功补偿装置因自动控制器损坏而产生瓶颈效应, 自动控制器可采用分层设置, 在总控制器不作为的情况下, 下层控制器可独立运行。有条件的地区, 对集中补偿装置可增加短消息或GPRS模块, 能及时将保护动作等异常情况通过短信息发送给维护人员。对于采用阶段性补偿的无功补偿装置宜采用便携式设计, 要求安装及拆除安全、简便。
3.4 无功补偿优化后的经济效益
无功补偿优化配置后, 用户线路末端电压由大幅提高, 保证了电力产品质量;从节能降耗上看, 由于降低线路与设备使用中的无谓电能损耗, 可为用户减少电费的支出, 这些都给用户带来了直接经济效益。对于电力企业来说, 同样具有一定的经济效益。仍以香坪村为例, 功率因数由0.67提高到0.94左右, 月电费罚3.2万元, 到奖2.6万元, 企业可赢利5.8万元,
参考文献
[1]刘金玲, 金席卷, 冯林桥, 等.配电网无功优化和无功补偿[J].广东电力, 2008, 21 (6) .
[2]忻俊慧.无功补偿配置技术原则及无功电压问题探讨[J].湖北电力, 2006 (4) .
浅析工厂供电系统无功补偿问题 第8篇
将具有感性功率和具有容性功率负荷的装置连接在一个电路中, 如果容性负荷释放能量时, 感性负荷就会吸收能量;反之, 如果感性负荷释放能量时, 容性负荷就会吸收能量, 能量会在感性负荷和容性负荷之间交换, 通过能量在两种负荷的交换, 容性负荷输出的无功功率就可以补偿感性负荷吸收的无功功率[1,2,3]。因此, 应当采取有效的办法, 提高工厂供电系统功率因数, 降低电能损耗和功率损耗, 以实现提高供电质量且节约电能的目的, 而无功补偿就是提高其功率因数的理想途径。
2 无功功率提高供电系统功率因数的具体方法
无功补偿的方式有两种, 即用静电电容器作无功补偿和用同步补偿器作无功补偿。因为同步补偿器的结构较为复杂, 后期维护所需要的费用相对较大, 所以, 在工厂中往往会采用静电电容器作无功补偿, 而静电电容器无功补偿涉及到高压集中补偿、低压分组补偿和就地补偿3种。其中, 高压集中补偿具体指在输出线路的母线上安装电容器, 通过这样的方式提高供电系统电能的质量, 然而, 其所需要的投资费用较大, 而且无法降低工厂内部的无功功率。低压分组补偿是指在低压配电线路的前端安装电容, 此类方式可以显著提高电容的利用率[4]。另外, 该低压分组补偿较为方便, 在工业中得到了尤为广泛的应用。就地补偿指的是在电机附近安装电容器, 与触点共用一份开关, 进而实现同时进行与结束的目的, 因此该补偿方式也被称为随机补偿方式, 被应用于功率大和低压网络的电机中。下文将对如何进行补偿容量加以计算。
功率因数从cosφ1升高到cosφ2, 电容器的补偿容量就变为:Qc=Pav (taφ1-taφ2) , 其中Pa是最大有功计算负荷, taφ1, taφ2是补偿前、后功率因数角的正切值。在已知总补偿容量Qc后, 可以依据选择的并联电容器的单只容量来分析并联电容器的个数。倘若所选择的电容器是一个三相电容器, 就需要选择相近的且较大的整数, 倘若选择的是单相电容器, 就应选择3的整数倍。一般而言, 三相电容器的内部呈现的形状是三角形, 只有额定电压高于电容器的电压时, 其所呈现的形状才是星形[5]。然而三角形接线的无功容量高出星形接线2倍, 因此, 在补偿量相同时, 三角形接线的补偿方式节约的电容要比星形节约的电容多, 所以三角形接线的方式在工厂中的应用较普遍。
3 补偿容量和分析
补偿容量取决于补偿前的共率因数cosφ1、补偿后的功率因数cosφ2以及电力负荷的大小。
3.1 补偿容量的计算
计算补偿容量的过程中, 应当以最大负荷为基础, 依据最大负荷月的平均无功功率或者是有功功率进行计算。
3.2 补偿容量的合理分析
确定了总补偿容量之后, 还存在着如何合理分配补偿容量的问题, 在各支路安装并联电容器时, 要遵循能量或者功率损耗最小的原则, 对各配电馈线来说, 倘若负荷电流在并联的回路当中, 依据所计算电阻的大小进行反比分配, 功损耗最小。如果配电馈线的无功负荷分别是:Q1, Q2, …, Qn, 所设置的各个配电馈线的无功补偿分别是:Qc1, Qc2, …, Qcn, 所计算的各个配电馈线的电阻分别是r1, r2, …, rn, 所以, 总的并联电阻为r=1/ (1/r1+1/r2+…+1/rn) 。
因为补偿后的各个支路的电阻和无功功率之间的关系成反比关系时, 损耗最小, 所以:
各个支路的无功补偿容量具有以下形式的合理分布,
其中
4 无功补偿节能计算
无功补偿能够在一定程度上降低电网输送的无功功率, 进而使得输送的配电线路的有功功率损耗降低。供电部门规定的工厂用户的功率因数是0.9, 如果用户进行无功补偿使其供电系统的功率因数升高到0.9, 每升高0.1%, 供电部门会依据月电量的0.15%对用户给予奖励。所以, 工厂利用无功补偿的方法提高其供电系统功率因数, 降低能耗。
4.1 功率奖励的计算
工厂用户的供电系统的功率因数提高至0.9后, 功率因数会有所提高, 所得到的功率奖励是:Y1=A (cosφ2-0.9) ×0.15%×K, 其中Y1指的是功率奖励 (元) ;A指的是用户用电量 (k W·h) ;cosφ2指的是无功补偿后的功率因数;K指的是单位电量的价格 (元/k W·h) , 一般K取0.6。
4.2 能耗节约的计算
为了计算节约的能耗, 需引入无功经济当量概念, 无功经济当量指的是电网中的一点, 因降低无功功率而使得有功功率降低。无功经济当量和电力网的等值电阻成正比关系, 与运行电压的平方式成反比关系, 所以, 电源的电气和补偿设备之间的距离越大, 补偿的效果就会越好。倘若在电网的某一点安装无功补偿容量后, 从该点到电源之间串联的变压器以及线路的无功潮流会减少, 进而使得此点串联的原件的线损降低, 这样就可以根据补偿点的无功经济当量来计算降损的电量, 由此计算出工厂提高功率因数所带来的节能效益为Y= (ΔA) K+Y1。
5 无功补偿的好处
第一, 无功补偿有助于提高供电系统电能的质量。倘若在电网中合理地安置无功补偿设备, 供电电压的质量会得以提高, 而且越在线路的末端安装无功补偿设备, 其效果就越好, 这是因为:负荷 (P+JQ) 电压损失ΔU= (PR+QX) /U, 其中U是线路额定电压, P是输送的有功功率, R是线路电阻, Q是输送的无功功率, X是线路电抗。第二, 有助于降低电能的损耗。使用无功补偿这种方法的主要目的是降低电能的损耗, 若输送的有功功率P是固定不变的, 安装无功补偿设备就可以使功率因数从cosφ1升高到cosφ2, 而且P=UIcosφ, 负荷电流I和cosφ成反比关系, 又因为P=I2R, 线路的有功损失就会和电流的平方成正比关系。随着cosφ值不断变大, 负荷电流会降低, 进而使得有功损耗降低。因为无功补偿的功率因数升高, 变压器的供电能力得以提高, 电动机的负载率随之提高, 从而它在电网中需要的供电能力要求就会降低。第三, 有助于节约工厂的电费开支, 提高功率因数对工厂电费的经济效益具有较大影响, 若规定的数值高于功率因数, 电费就会成比例地增加。
总而言之, 衡量企业经营效益中一项指标是其功率因数的高低, 所以, 工厂要想其自然功率因数有所提高, 还应当利用无功补偿的方法来解决问题, 以提高有功输出能力和输电能力, 降低电能损耗和功率损耗, 从而实现节约电能的最终目的。
摘要：分析了工厂用电系统的无功补偿问题, 并且提出了通过无功补偿提高工厂供电系统功率因数的办法, 从而达到提高用电质量和节约用电的目的。
关键词：无功补偿,功率因数,无功功率,有功功率
参考文献
[1]王南.工厂供电系统无功补偿问题研究[J].技术与市场, 2011, 13 (6) :45-46.
[2]赵国柱.工厂供电系统无功补偿的探讨[J].黑龙江科学, 2013, 8 (5) :123-124.
[3]房明.工厂供电中的无功补偿初探[J].机电信息, 2010, 11 (6) :112-113.
[4]艾天鹏.无功补偿应用于低压电网中的选择和意义[J].科技信息, 2011 (16) :12.
无功问题 第9篇
电力系统的负荷每时每刻都在变动, 这种变动一方面, 有其不确定性, 如气候的变化、意外事故的发生等造成对电力负荷的随机干扰。另一方面, 电力负荷的变动存在着明显的周期性变化趋势。
1 电力系统负荷特点与变化规律
1.1 电力系统负荷的特点
电力负荷具有按天、按周、按年周期性变化的特点。这主要是人们的生活节奏和气候季节性变动引起的。一天中白天的生产和晚上的照明, 形成了日负荷曲线的两个用电高峰。另外, 负荷按每隔24小时不断起伏变化, 但它并不是一周期简单的重复前一个周期的数值, 事实上后一个周期和前一个周期在数值上是不同的, 数值的改变具有一定的随机性。而且负荷每天的变化水平也不相同, 工作日和休息日之间的负荷水平差异较大。这是由于工作日用于生产的负荷较多, 而休息日用于生产的负荷较少, 负荷水平较工作日低。
电力负荷同时还是连续的, 这就是说负荷曲线上任意相邻两点之间的变化是连续的, 不存在奇点。这是由于为了保证电力系统的安全稳定运行, 无论是增加负荷还是切除负荷, 都限制在一定的范围之内, 以避免对电力系统造成较大的冲击。负荷总量表现为一个连续变化的过程, 一般不会出现较大的跃变。
另外, 电力负荷还具有季节性变化的特点。这是由于在不同的季节里各类负荷所占比例不同造成的。一般来说, 春秋季节受气候变化影响较小, 夏冬两季受气候影响较大。在夏季, 由于气温偏高, 电力负荷中空调所占的比重较大。空调负荷随着温度升高而增大, 随着温度的降低而减小;在冬季, 气温偏低, 用于取暖的负荷占比例增大, 遇到寒潮来临时负荷可能突增。而且, 在某些地区, 最大负荷可能出现在夏季。在另外一些地区, 最大负荷可能出现在冬季, 这些都要视实际情况而定。
电力负荷受天气变化的影响也很明显, 除温度外, 还受降水量、湿度、风向和风力等的影响, 随着国民平均耗电量的不断增长, 它对负荷的影响就越来越明显。例如在阴雨天气, 照明负荷一般都要增加;而且阴雨天气往往伴随着降温等天气变化, 并且与早涝灾害的发生又有直接关系, 直接影响着负荷的变化。但是, 不同的电网负荷对各种天气因素的灵敏度是不相同的, 例如, 东北地区初冬的一次寒流会使负荷由南至北逐次增加;南方夏季的台风一路解除各地的闷热天气, 使负荷依次下降。
除了上述的影响因素外, 还有其它一些因素也会对负荷产生影响, 如社会经济因素、随机因素等。
1.2 负荷变化规律
补偿电容器的投切和变压器分接头调节, 不仅要保证节点电压、功率因数合格, 同时要尽量减少开关操作次数, 延长设备寿命, 减少对系统安全的影响。因此, 必须从“具体问题, 具体分析”的角度出发, 首先应分析负荷的特点, 根据日负荷变化曲线, 总结其变化规律。
按系统负荷构成可将其划分为:城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷。城市负荷主要是城市居民的家用负荷。商业负荷与工业负荷是指为商业与工业服务的负荷。农村负荷是指广大农村所有的负荷 (包括农村民用电、生产与排灌用电以及商业用电等) , 其他负荷则包括市政用电 (如街道照明) 、公用事业、政府办公、铁路与电车、军用以及其他等。
商业负荷也同样具有季节性变动的特性, 而这种变动主要也是由于商业部门越来越广泛地使用空调、制冷设备等敏感于气候的电器所致。相对来说, 工业负荷一般都视作是受气候影响较小的基础负荷。
2 电压无功优化的基础
2.1 利用变压器的短时过载能力
根据变压器负荷能力中的绝缘老化理论, 变压器短时间过负荷不会影响使用寿命, 过负荷1.3倍时, 可以延续2小时, 而负荷波动持续时间通常为十几分钟左右, 因此可以充分利用变压器的过负荷能力, 减少不必要的投切, 从而延长设备寿命。
2.2 实施的可行性
我国电力部门。力率考核统计办法。中规定, 对功率因数的考核是按月有功电量和无功电量来统计的, 对电压合格率的考核是按整点来计算的。因此, 短时间内电压或功率因数超出合格范围是允许的, 对总的指标影响很小。
2.3 负荷预测的实现
考虑到目前越来越多的变电所安装了综合自动化系统能够实时监测电网运行情况, 并存储了大量历史负荷数据可以实现电网短期和超短期负荷预测。通过预测值和实时数据的比较, 将结果作为补偿电容器的投切和变压器分接头调节控制策略主要参考量, 来实现投切优化, 在保障安全的前提下, 实现最优运行方式。
3 电压无功控制优化方法
在典型电压无功综合控制装置的工作原理中, 负荷波动使工作点短时偏离正常工作区, 有可能引起补偿电容器投切和变压器分接头调节振荡。其处理措施是采取延时动作:一般延时整定为15分钟, 如果波动负荷仍然存在, 则控制输出动作, 否则不动作。另外的措施是事先给定分时段补偿电容器组投切次数的限制值, 避免短时频繁投切。
在实际运行中发现, 上述办法虽然能躲过多数很短时间的负荷波动, 但整体效果并不太好:定延时的方法在过滤掉大部分负荷波动的同时, 但对较长时间 (超过15分钟) 的负荷变化不能及时投入, 影响了功率因数和电压合格率。而采用投切次数的限制值, 考虑到设备寿命和系统安全可靠性, 该值不可能很大, 一般每小时限值为2-3次, 如果用完则该时段内无法补偿, 则损失的功率因数和电压合格率更大。
为解决上述问题, 本文采用引入短期和超短期负荷预测的方法。具体如下:负荷预测的结果作为主要参考量提供给无功补偿装置, 同实时数据相比较, 判断是否为波动负荷, 此时变压器是否过载, 权衡各种处理方法的利弊, 再据此做相应处理。
4 电压无功控制优化控制策略
通过短期和超短期负荷预测, 我们可以得到未来24小时或者巧分钟的负荷预测曲线。例如, 无功、时间负荷变化曲线, 如图1所示。
设当前时刻为不, 对应无功负荷为T1。当系统检测到发生负荷波动Q1时, 可以从负荷预测曲线得到的持续时间:
设电压无功控制装置定延时定值分别为T延定1和T延定2, 其中T延定1为负荷波动定义的最小时间, T延定2为必须调整的最小负荷波动时间。当综合调压控制装置预测到负荷开始越限时, 可以从负荷预测曲线得到其可能的持续越限时间△T (预测数据) , 则有关判据如表1所示。
如果电压无功控制装置预测到无功负荷有波动, 但是没有越限, 则根据改进的九区图控制策略对电压无功进行控制。
5 结束语
总之, 电力系统的控制、运行和计划都需要负荷预测的信息, 准确的负荷预测对电力系统的安全经济运行是非常关键的。随着电力市场的发展, 市场竞争的加剧, 人们的注意力越来越多地集中在短期负荷预测。短期和超短期负荷预测是电网优化控制的基础, 其预测精度直接影响电力系统的效益。
摘要：为了实现变电站综合电压无功控制, 对补偿电容器的投切和变压器分接头调节进行优化, 提高设备的安全性和使用寿命, 前提是有准确的短期和超短期负荷预测曲线。
关键词：变电运行,电力负荷,无功控制,负荷预测,补偿电容器,过载能力,经济可靠
参考文献
[1]许业清.实用无功功率补偿技术[M].中国科学技术大学出版社, 1992:15-20.
[2]苑舜, 韩水.配电网无功优化及无功补偿装置[M].中国电力出版社, 2003:22-25.
无功问题 第10篇
在工厂供配电系统中, 绝大多数用电设备都具有电感的特性 (诸如:异步电动机、电力变压器, 电焊机等) 。这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率, 还要吸收无功功率以产生这些设备正常工作所必需的交变磁场。然而在输送有功功率一定的情况下, 无功功率增大, 就会降低供电系统的功率因数。因此, 功率因数是衡量企业供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标。而如何改善功率因数是本文要探讨的课题。
在交流电路中, 由电源供给负载的电功率有两种:一种是有功功率, 一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率, 它是将电能转换为其他形式能量 (如机械能、光能、热能、化学能等) 的电功率。无功功率是用于电路内电场与磁场的交换, 并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率, 它不像有功功率那样将电能转换成其他能量而消耗掉。交流电路中所有的电感 (容) 性元件都离不开无功功率, 没有无功功率, 电感 (容) 性元件就无法工作。因此, 需要电力系统提供无功功率。如果不采取补偿措施, 这些无功功率将由发电厂的发电机供给。实行无功就地补偿后, 可以减少大量无功功率的流动。电源的容量与有功功率和无功功率有如下关系:
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式中 Sjs—视在功率, 单位为 (kVA) ;
Pjs—有功功率, 单位为 (kW) ;
Qjs—无功功率, 单位为 (kVar) 。
从上面的公式可以看出, 当有功功率为一定时, 无功功率增大, 则供电系统的功率因数越小, 对电源容量的需求将越大, 这将会引起:
(1) 系统中输送的总电流增加, 使得供电系统中的电气元件, 如变压器、电器设备、导线等容量增大, 从而使工厂内部的起动控制设备、测量仪表等规格尺寸增大, 因而增大了初投资费用。
(2) 由于无功功率的增大而引起的总电流的增加, 使得设备及供电线路的有功功率损耗相应地增大。
(3) 由于供电系统中的电压损失正比于系统中流过的电流, 因此总电流增大, 就使得供电系统中的电压损失增加, 使得调压困难。
(4) 对电力系统的发电设备来说, 无功电流的增大, 对发电机转子的去磁效应增加, 电压降低, 过度增大激磁电流, 则使转子绕组的温升超过允许范围, 为了保证转子绕组的正常工作, 发电机就不能达到预定的出力。此外原动机的出力是以有功功率衡量的, 当发电机发出的视在功率一定时, 无功功率的增加, 导致原动机的出力相对降低。
《评价企业合理用电技术导则》中规定:“企业应在提高自然功率因数的基础上, 合理装置无功补偿, 企业的功率因数应达到0.9以上”。当功率因数低于规定指标时, 供电部门增收电费。反之, 当超过规定指标时, 供电部门减收电费。
综上所述, 企业功率因数的高低, 是衡量企业电力利用程度和用电管理水平的一个重要指标, 改善企业用电的功率因数是企业节约电能的重要课题。
2提高功率因数的方法
2.1 提高自然功率因数
提高自然功率因数, 就是不添置任何补偿设备, 采取措施减少供电系统中无功功率的需要量。它不需要增加投资, 是最经济的提高功率因数的方法。在不进行任何人工补偿之前, 首先从提高自然功率因数着手来改善企业的功率因数, 能收到既节电又减少开支的效果。在企业中提高自然功率因数的主要措施如下:
(1) 调整工艺加工过程, 改善设备的工作状况, 使电能得到最好的利用。电动机、变压器等电感性负载, 励磁无功功率在满载和轻载时变化不大, 而轻载时有功功率较小, 所以功率因数较低。此时可以采用小容量电动机代替负荷不足的大容量电动机;或者将电动机的定子绕组由Δ形改接成Y形, 减少无功功率。还应限制异步电动机空载运行。
(2) 合理选用变压器, 根据变压器的最佳负荷系数合理选用变压器, 将变压器进行更换及调整, 在负荷小的时候切除部分变压器, 这样可以减少无功功率的需求量, 使自然功率因数得到提高。
(3) 条件允许时, 用同等容量的同步电动机代替异步电动机。在工艺条件允许的情况下, 采用同步电动机代替异步电动机是提高工厂功率因数的经济方法。同步电动机与异步电动机比较具有以下的优点。①调节同步电动机的励磁电流, 就可以使其在超前的功率因数下工作, 改善电网的功率因数;②同步电动机的转矩与电网电压的一次方成比例, 故对电网电压波动的敏感性小;③由于电动机的外形尺寸主要由视在功率决定, 在相同的有功功率时, 由于同步电动机的功率因数大于异步电动机的功率因数, 所以同步电动机的外形尺寸较异步电动机小。
2.2 功率因数的人工补偿
在企业供电系统中通常采用电容器、调相机和静止补偿器对功率因数进行补偿。下面就介绍一下人工补偿功率因数的三种方法。
2.2.1 并联电容器补偿功率因数
在交流电路中, 纯电阻电路, 负载中的电流与电压同相位, 纯电感负载中的电流滞后于电压90°, 而纯电容的电流则超前于电压90°, 电容中的电流与电感中的电流相差180°, 能相互抵消。电力系统中的负载大部分是感性的, 因此总电流将滞后电压一个角度, 将并联电容器与负载并联, 则电容器的电流将抵消一部分电感电流, 从而使总电流减小, 功率因数将提高。并联电容器补偿应以无功就地平衡为原则, 安装电容器进行无功补偿时, 主要采用下列三种补偿形式。
(1) 个别补偿。
即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组, 与用电设备同时投入运行和断开。这种补偿方法的效果较好, 电容器靠近用电设备, 就地平衡无功电流, 可避免无负荷时的过补偿, 最大限度的降低无功损耗, 使电压质量得到保证。这种补偿方式适用于长期稳定运行, 无功功率需要量较大, 或距电源较远, 不便于实现分组补偿的场合。
(2) 分组补偿。
即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上, 它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。和个别补偿相比, 它的优点是利用率较高, 同时所需的电容器总容量也会少些。
(3) 集中补偿。
即把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。这种补偿方法, 安装简便, 运行可靠, 利用率较高。但是缺点也很明显, 就是电容器组只能补偿安装位置以上的配电系统, 安装位置以下的用电设备依然工作在自然功率因数状态下, 无功电流较大, 电机发热, 浪费电能, 工作效率不高。
2.2.2 调相机和静止补偿器补偿功率因数
调相机和静止补偿器可平滑地改变它们所供应和吸取的无功功率。调相机所供应的感性无功功率随端电压的下降而增加。静止补偿器可根据其端电压的变化迅速改变它的无功功率。因此, 工厂一些大功率高压电机宜采用调相机和静止补偿器就地补偿功率因数, 改善大功率高压电机功率因数, 使大功率高压电机工作效率有明显的提升。从而可靠近负荷中心安装, 获得更理想的技术经济效果。调相机和静止补偿器的缺点就是单位容量投资大。 [ID:6761]
摘要：笔者阐述了在工厂供配电系统中自然功率因数较低的原因, 无功功率产生的原理, 改善功率因数的意义, 以及如何从提高自然功率因数和人工补偿功率因数两方面改善功率因数, 并对各种方法的优缺点进行了分析。
关键词：自然功率因数,提高功率因数,方法
参考文献
[1]工业与民用配电设计手册 (第三版) [M].北京:中国电力出版社.
[2]GB50052-2009, 供配电系统设计规范[S].
[3]工厂常用电气设备手册[M].北京:中国电力出版社.
无功问题 第11篇
【关键词】低压配网;无功补偿;应用智能装置
众所周知，农村配电线路分布范围广，线损较高功率因数较低。而目前公司虽然采取了集中补偿为主和分散补偿为辅的管理方式，分别在110kV城关变装设补偿电容4200kvar、110kV岩前变装设补偿电容4800kvar、110kV始通变装设补偿电容4800kvar;另在10kV湘店线装设补偿电容210kvar以及其他部分厂矿补偿装置。
但这些装置投切除部分厂矿补偿装置外均无分组投切和自动投切功能且为集中装置，往往造成过补偿太多或欠补偿不足现象，且无法实时监控无功补偿情况。为此，在配置原则上应实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，满足电网安全、经济运行的需要。
事实上原则易把握，但过补偿太多或欠补偿不足现象难控制！同时公司10kV线路补偿太少，特别是35kV变电站馈线。为此，建议应用智能化无功补偿装置及自动分组投切无功补偿装置，就能实现无功补偿装置自投切，同时实现无功补偿装置的运行监控：
一、充分利用现有变电站“五遙”装置，研发改造变电站集中补偿装置遥测、遙控及自动分组投切功能，尽量避免过补偿太多或欠补偿不足现象。
二、配电网的無功补偿按照无功就地平衡的原则，以配电变压器低压侧集中补偿为主，以高压补偿为辅。
其容量（包括用户）一般按线路上配电变压器总容量的7%～10%配置（或经计算确定），但不应在低谷负荷时向系统倒送无功。高压补偿装置应具备分组自动投切功能，安装点宜靠近负荷中心。在10kV配电网内恰当选择布点，合理配置补偿电容，应用推荐广东茂名“配电线路无功补偿设备群远程组网管理”先进方法，实现配网无功补偿循环自动投切，实现在调度中心实时监测、管理无功补偿设备群的运行状况和供电质量，实现快速准确的生产调度指挥。
⑴该系统采用目前广泛使用的GSM数字移动网络公用平台，在无功功率自动补偿设备群的每一台设备上配置分组无线业务GPRS无线通讯模快，通过移动公司配置到APN专线接入点，接入到公司计算机局域网和扩建的无功功率自动补偿远程后台监视管理系统。
⑵10kV配电线路无功自补偿监视管理系统由GPRS数据服务器数据库服务器和10kV配电线路无功自动补偿监视管理软件三部分组成。
⑶公司网内配置相应的GPRS数据服务器，主要用于数据的采集和转发。数据库系统软件可使用微软公司RQL系列，主要完成历史数据的存储和数据管理。
三、对纯居民住宅（如居民小区）用电的配电变压器，配置的无功补偿装置容量可按配电变压器容量的20%～30%配置。对农村用电的配电变压器，配置的无功补偿装置容量可按配电变压器容量的30%～40%配置。低压无功补偿装置应具备分补和共补相结合的补偿功能，其分组数量和最小分组容量应考虑峰、平、谷负荷水平的无功需求，满足不同负荷时段不倒送无功的要求。
配电变压器的电容器组应装设以电压为约束条件，根据无功功率（或无功电流）进行分组自动投切的控制装置。对于35kV及以上供电的电力用户，任何时候都不应向电网倒送无功，在高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95，在低谷负荷时功率因数应不高于0.95。
100kVA及以上10kV供电的电力用户，在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95，低谷负荷时不应向电网倒送无功。
电力用户的无功补偿装置应采用自动控制/投切方式的成套装置，具备抑制谐波或涌流的功能，因此，在厂矿企业、0.4kV低压用户或居住区以及电弧炉、中频炉、电焊、大电机、变频空调等用户可推广应用江苏金坛地区应用的“SVC可控硅动态无动补偿装置”，该装置是一个TCS电路结构，通过电容C、电感元件L、双向导通的晶闸管T1和T2组成一个动态的无功补偿系统，可根据负荷变化，自动投切并实现无级调节无功功率动态补偿，效果明显。
低压电网中的无功补偿问题探究 第12篇
关键词：无功补偿,探究
一、低压电网中的无功补偿含义
低压电网中的无功补偿是对低压电网中的无功功率进行补偿的措施, 旨在提高低压电网的功率因数, 降低供电变压器及输送线路的损耗, 提高供电效率, 改善低压电网的供电环境。低压电网中的无功补偿通过选择合适的补偿方法和补偿装置, 可以最大限度的减少低压电网的损耗, 使电网质量提高, 减少电压波动和降低谐波, 从而提高电压稳定性。
二、低压电网中的无功补偿的重要意义
低压电网中的无功补偿能够提高电网的电压稳定性, 从而提高电压质量, 有效降低电力传输过程中的功率损耗和电能损耗, 提高供配电设备的供电能力, 因此, 工矿企业内部供配电系统需安装无功补偿装置。通过无功补偿, 不但可以提高低压电网的电压质量和配电设备的利用率, 还可以为企业的节能低碳做出贡献。企业的功率因数直接关系到企业的电价, 企业若想降低电力费用, 不但要在电力设备的节能保养上下功夫, 还要提高企业用电的功率因数, 而无功补偿正是企业提高功率因数, 实现节能低碳的有效手段之一。另外, 无功补偿有利于降低电力系统的能耗。我们可根据的计算公式来测算无功补偿降低电力系统能耗的作用情况, 根据来计算, 线损P减少的百分数, 也就是说当功率因数从0.75提高到0.90时, 由上式可求得有功损耗将降低25%-40%, 这是意想不到的效果。并且, 《全国供用电规则》规定:高压供电用户, 其功率因数不应低于0.9, 其他电力用户的功率因数不应低于0.85, 功率因数低于0.7时, 不予供电。若达不到以上要求, 应装设必要的无功补偿装置, 否则要加收电费。因此, 低压电网中的无功无论是对低压电网还是对于用电企业和供电企业都具有十分重要的意义。
三、低压电网中的无功补偿原理
配电网中的用电设备 (如感应电动机、变压器、电抗器、电焊机等) 大部分是感性负荷, 通常感性无功功率的电流相位滞后于电压相位, 而容性无功功率的电流相位超前电压相位。故常用容性无功功率补偿感性无功功率, 以减少电网无功负荷, 由于超前电流与滞后电流的互补作用, 也就是电容性负荷的无功功率补偿了电感性负荷的无功功率。当电网容量一定时, 使无功功率减少, 从而达到了提高功率因数的目的。
四、低压电网中的无功补偿方法
1、随机补偿
随机补偿主要是对电磁感应中的无功功率进行补偿, 常用于电动机的无功补偿。随机补偿伴随着电动机的开启与关闭同时补偿与消失, 能够自动进行无功功率的补偿, 不需反复进行补偿调整, 因此具有简单方便, 灵活的优点。
2、随器补偿
随器补偿主要是将低压容量通过低压保险接在配电变压器上, 用来对配电变压器空载无功功率的补偿。此种补偿方法能够有效地平衡配电变压器的空载无功功率, 从而提高变压器的利用率, 有效降低电网的无功损耗, 因此, 随器补偿具有较高的经济性价比, 是目前最常采用也最有效的无功补偿。
3、中间同步或静止补偿
这种补偿方法主要是在无距离低压电网线路中间安装同步调相机或静止补偿装置来完成无功补偿工作。此种方法在线路输电过程中, 能够稳定电压, 同时对多条输电线路进行降耗补损, 并具有较强的调节性能。
4、终端分散补偿
用户终端分散补偿能够在低压电网终端进行有效的补偿, 提高用户电器设备的安全性, 还能提高电压利用率。此外, 在低压电网中的无功补偿方法还有等网损微增率补偿法、无功经济当量补偿法、低压集中补偿法、跟踪补偿等, 这些方法都能够有效的对低压电网进行无功补偿, 保证电压的稳定性, 提高利用率。
五、低压电网中的无功补偿装置的选择
1、静态补偿装置
静态补偿装置一般为机械式接触器投切电容器组, 适用于负载变化较小的场合。
2、动态补偿装置
动态补偿以晶闸管作为执行元件, 通过跟踪监测负荷的无功电流或无功功率, 对多级电容器组进行分组投切, 适用于负载变化大, 情况复杂的低压电网。
六、低压电网中的无功补偿装置的应用
低压电网中的无功补偿装置能够有效的实施无功补偿, 是低压电网中的无功补偿的主要手段, 能够提高无功功率因数, 降低损耗, 稳定电压, 因此, 在电网中应用无功补偿装置是最为有效的选择。在实际应用中, 根据不同情况安装不同的补偿装置, 在选择随机补偿方法时, 就要用到就地无功补偿装置, 实现最方便的无功自动补偿。而对于需要在多条线路节点上实现自动投切要求, 并减少变压器无功负载时, 就要应用集中无功补偿装置。目前在农网中应用的还有静止无功发生器, 这些无功装置的应用, 大大提高了低压电网的性能。
低压电网中的无功补偿能够优化电网系统, 提高电压质量, 提高电能的利用率。对于不同的无功功率, 需要根据其无功功率的原理, 选择不同的无功补偿方法和装置, 能够有效提高无功功率因数, 降低线路损耗和配电变压器以及用户端的损耗。因此, 低压电网中的无功补偿对于社会发展具有重要意义。
参考文献
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