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无功补偿的合理配置原则

电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有着密切的关系,无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗,要求系统提供足够的无功功率,否则电网电压将下降,电能质量得不到保证。同时,无功功率的不合理分配,也将造成线损增加,降低电力系统运行的经济性。低压电力用户量大面广,其负荷的功率因数又大都比较低,因此在低压电网中进行无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节。根据电力网无功功率消耗的规则,各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤以低压配电网(0.4KV)所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按分级补偿,就地平衡的原则,合理布局。

  1、高压补偿与低压补偿结合,以低压为主;

  2、集中补偿与分散补偿结合,以分散为主(为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿);

  3、调压与降损相结合,以降损为主(对于无功补偿的主要目的是改善功率因数,减少线损,调压只是一个辅助作用)。

  从以上补偿原则看出,补偿装置愈接近电动机或其他电力设备,无功电流通过的变配电设备愈少,通过的线路愈短,补偿愈彻底,节能效果愈显著。电动机无功就地补偿技术在国外如英、美、日、法和瑞典等一些发达国家推广使用已有几十年的历史。日本为便于推广使用就地补偿装置于1997年就将串联电容器、电抗器、放电电阻联合在一起,为防止高次谐波对电容器的危害,还规定了使用范围。日本东京电力公司规定,每台大容量的电动机都要装设低压进相电容器,当负荷为100%时,功率因数应补偿到0.95,凡是低压三相异步电动机,必须全部进行就地补偿。我国在上世纪八十年代初,对配电网变压器低压侧实行强制性电容器补偿装置以来,直到八十年代末,所使用的无功补偿设备,不外乎采用下述两种方法:一是人工投切电容器组,二是用电磁开关自动投切电容器组,前者不仅劳动强度大,而且无法准确地按运行要求投切,造成欠补或过补,不能真正地改善用电质量 ;后者由于很难控制投切瞬间造成较大的合闸涌流和分闸过电压,对电容器和用电设备造成危害。随着电力电子器件、大功率可控硅器件的问世和计算机技术的飞速发展,近年来,采用数字微处理器为核心的智能化无功功率动态补偿控制器和智能复合开关已成为当前低压无功补偿装置的必然趋势,它能自动跟踪无功功率需求的变化,实现电容器组的平滑投切,因而无合闸涌流,无分闸过电压,且不受投切次数的限制,这是无功补偿技术的质的飞跃,实现了全自动、长寿命、免维护、安全可靠的无功动态补偿,使供电系统可以始终处于理想的工况下运行。


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