论文部分内容阅读
【摘 要】 本文主要围绕着低压无功补偿装置展开了分析，论述了低压无功补偿装置在配电网中的应用情况，提出了低压无功补偿装置应用到配电网中需要关注的重点问题，以期可以提升低压无功补偿装置的使用效果。
【关键词】 低压无功补偿装置；配电网；应用
一、前言
近年来，我国配电网的发展非常迅速，配电网的各种设备也更加的先进和科学，这大大提高了配电网的运行效果和稳定性。低压无功补偿装置在配电网中使用得也非常的普遍，分析低压无功补偿装置将有利于提高配电网的运行效果。
二、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。
三、低压电网补偿意义
1.增加配电网的功率因数。对低压配电网进行无功补偿，采取相关的无功补偿措施后，可提高电网的功率因数至0.9以上，负荷稳定要求较高的功率因数可达0.93以上，电压质量要求较高的功率因数可达0.95以上。提高功率因数对低压电网的安全运行具有重要意义，可增加低压电网运行的可靠性和安全性，减少低压电网的线路损耗。
2.提高电气设备的利用率。采取就地无功补偿的措施后，降低了负载电流，一般情况下可比补偿前降低30%左右。低压电流的降低使得导线、开关设备、配电变压器等配电设备的温度不至于过高，这样就通过降低配电设备的温度，提高了设备的可靠性和其使用寿命，提高了电气设备的利用率，使配电设备能够安全稳定运行，减少了相关的经济损失并提高了低压配电网运行的可靠性和稳定性。
3.降低配电网的线损率。低压配电网中线路损耗是与电流的平方成正比的，降低线路损耗的有效途径之一就是通过采取就地补偿的措施减小负荷电流。无功补偿节电的效果还与供电半径的长度和相关的导线型号有关，较短的供电半径和较大的导线型号可以减少电能传输中的损失，因此，低压电网进行无功补偿对降低配电网线损率具有重要意义。
4.改善电压质量。在电能传送过程中损失的电能与线路中的有功功率和无功功率是正相关的关系，对低压电网进行无功补偿，减少线路中传输的无功功率，相应的电能損失也会降低。因此，可以通过减少线路中传输的无功功率即对低压配电网进行无功补偿的措施来降低电压损失，提高电压质量。
四、低压无功补偿的应用方法
随着经济的发展和社会的进步，电力行业也在稳步发展，它对于配电系统的要求也在不断地提高。由于目前配电系统中负荷不断增加，对无功补偿的要求也在不断提高。目前，我国配电系统中主要采用以下几种方式进行无功补偿：
1、集中补偿的方法。低压集中补偿是通过低压并联电容器的电脑控制对配电变压器380V侧进行集中补偿。这种低压集中补偿的方式，给配电系统带来了很大的益处，它具有补偿容量大、跟踪性能好以及降低损耗的作用，减轻了用户的负担，并给企业带来了良好的效益。
目前使用的低压自动补偿装置都是根据相应的功率因数进行自动投切，使用集中补偿的方式，能够很好地进行自动投切，同时还能够让企业及时的发现用电过程中出现的问题。使用低压集中补偿这种方式，不仅有利于电压运行情况的检查工作，还能够保证将电压稳定在一定的范围内。
2、对线路中进行同步或静止补偿的方法
近年来，在好多远距离输电线路中，都用到同步或静止补偿的方法，就是在线路中安装相应的补偿装置，这种方式有稳定电压，提高电容量的作用，同时这种补偿方式具有较强的调节能力，能够最大限度的发挥补偿功效。然而，它在运用到实际中时还需要注意一些问题。
（一）进行无功补偿装置的安装时要在线路中选择适合的位置，要将这一支撑点和输电网络以及受电地区的低压电网连接在一起。
（二）对无功补偿范围进行合理的设计，减少由于外力原因对系统产生的影响。
（三）要对无功补偿装置进行定期的维护活动，随时观察装置的运行情况，在出现异常时及时进行，减少因为天气原因给补偿装置带来的影响。
3、对用户终端进行分散补偿的方法
输电过程的最后环节是用户，在用户终端进行分散补偿，提高电压利用率的同时还使得用户的电器保持在稳定的电压范围之内，降低了电气的损坏率。在用户终端进行分散补偿是很有必要的，它能够减少成本、节约资源，还能够对一些大容量电器进行单独补偿，有很大的发展空间。所以，在用户终端使用分散补偿，可以有效地提高电压的可利用率。这种补偿方式，能够很好地释放电压系统的能量，使供电能力有所提高。同时，还能够将电压稳定在一定的范围之内，保护了用户的电器等设备。此外，这种方式还能够很好地减少线路的损耗值。
终端分散补偿的具体做法是，使用一种对终端进行无功补偿的装置以释放电压的能量，同时保持电压的稳定性，这样可以减少线路的电量损耗同时提高了供电能力。
总的来说，在对低压配电系统进行无功补偿时，要根据系统的自身特点，选择适合的补偿模式以提高低压配电系统的效率。同时在低压无功补偿的运用中，还需要注意以下几点：
（一）补偿与生产同时进行，降低损耗。先把低压电容组和电机连接在一起，然后进行电力输送，这样使低压补偿和电机工作同时进行，减少了电流在流通过程中产生的损耗，又提高了电流的工作效率。
（二）和变压器连接，补偿无功损耗。在工作时通过低压保险把低压电容器接到变压器的两侧，这样可以对配电变压器进行无功补偿，同时还可以补偿变压器在运行过程中带来的损耗。
（三）随时补偿，稳压供给。无功补偿装置在补偿的过程中可以用作保护装置，可以把低压电容器组补偿在母线上，这样就能够很好地进行集中补偿，满足补偿的要求，同时还能够稳定电压，达到减少损耗的作用。
五、无功补偿装置日常运行问题的分析和设备选择
无功补偿装置在日常运行期间会产生相应的问题，不能保证运行的可靠性，要保证系统整体的可靠运行就要对无功补偿装置的造成问题的原因进行分析。在无功补偿装置运行中，电容器的损坏、熔断器的烧毁、交流触器损坏、投切设备损坏、接线缺陷等问题都会造成整体系统的运行不可靠性。
产生无功补偿装置故障的原因有很多，在无功补偿装置的功能上，无功补偿装置是为了电网稳定功率而研制的只能行无功补偿设备，无功补偿装置采集电网中的电压、电流等参数，通过计算参数得出结果，对整体功率调节作出控制动作，改善整体运行状况，保证功率因数，提高电压质量并降低损失。在无功补偿装置中，二次回路主要用来输入相应的电压电流参数，同时利用控制器进行相应控制，控制器整理采集到的参数进行信号发生，输送电压信号与无功功率信号，保证功率因数维持在合格的水平。
出现设备损坏的情况过程中，电容器中的电容器整体壳体产生变形，同时介质老化，绝缘降低，造成电容器损坏。熔断器在使用中熔丝熔断、烧毁和金属接触部分脱落，也会造成设备损坏。在设备选取上，要对设备组成部件的质量进行严格控制，保证产生无功补偿装置的稳定运行状态。
六、结束语
综上所述，低压无功补偿装置在配电网中占据着重要的地位，今后在配电网运行的过程中，一定要更加深入的分析低压无功补偿装置的运行原理和相关问题，以提高其在配电网中的使用效果。
参考文献：
[1]方文道，孙家杰，章坚民等.基于SVG和Surfer的配电网节点电压可视化[J].计算机系统应用，2010（11）.
[2]王春光.民用建筑配电系统谐波污染及其抑制方法访北京市建筑设计研究院副总工程师姚赤飙[J].电气应用，2010（3）.
[3]魏峰.低压电网中的无功补偿之探析[J].中国高新技术企业，2011，（20）.
【关键词】 低压无功补偿装置；配电网；应用
一、前言
近年来，我国配电网的发展非常迅速，配电网的各种设备也更加的先进和科学，这大大提高了配电网的运行效果和稳定性。低压无功补偿装置在配电网中使用得也非常的普遍，分析低压无功补偿装置将有利于提高配电网的运行效果。
二、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。
三、低压电网补偿意义
1.增加配电网的功率因数。对低压配电网进行无功补偿，采取相关的无功补偿措施后，可提高电网的功率因数至0.9以上，负荷稳定要求较高的功率因数可达0.93以上，电压质量要求较高的功率因数可达0.95以上。提高功率因数对低压电网的安全运行具有重要意义，可增加低压电网运行的可靠性和安全性，减少低压电网的线路损耗。
2.提高电气设备的利用率。采取就地无功补偿的措施后，降低了负载电流，一般情况下可比补偿前降低30%左右。低压电流的降低使得导线、开关设备、配电变压器等配电设备的温度不至于过高，这样就通过降低配电设备的温度，提高了设备的可靠性和其使用寿命，提高了电气设备的利用率，使配电设备能够安全稳定运行，减少了相关的经济损失并提高了低压配电网运行的可靠性和稳定性。
3.降低配电网的线损率。低压配电网中线路损耗是与电流的平方成正比的，降低线路损耗的有效途径之一就是通过采取就地补偿的措施减小负荷电流。无功补偿节电的效果还与供电半径的长度和相关的导线型号有关，较短的供电半径和较大的导线型号可以减少电能传输中的损失，因此，低压电网进行无功补偿对降低配电网线损率具有重要意义。
4.改善电压质量。在电能传送过程中损失的电能与线路中的有功功率和无功功率是正相关的关系，对低压电网进行无功补偿，减少线路中传输的无功功率，相应的电能損失也会降低。因此，可以通过减少线路中传输的无功功率即对低压配电网进行无功补偿的措施来降低电压损失，提高电压质量。
四、低压无功补偿的应用方法
随着经济的发展和社会的进步，电力行业也在稳步发展，它对于配电系统的要求也在不断地提高。由于目前配电系统中负荷不断增加，对无功补偿的要求也在不断提高。目前，我国配电系统中主要采用以下几种方式进行无功补偿：
1、集中补偿的方法。低压集中补偿是通过低压并联电容器的电脑控制对配电变压器380V侧进行集中补偿。这种低压集中补偿的方式，给配电系统带来了很大的益处，它具有补偿容量大、跟踪性能好以及降低损耗的作用，减轻了用户的负担，并给企业带来了良好的效益。
目前使用的低压自动补偿装置都是根据相应的功率因数进行自动投切，使用集中补偿的方式，能够很好地进行自动投切，同时还能够让企业及时的发现用电过程中出现的问题。使用低压集中补偿这种方式，不仅有利于电压运行情况的检查工作，还能够保证将电压稳定在一定的范围内。
2、对线路中进行同步或静止补偿的方法
近年来，在好多远距离输电线路中，都用到同步或静止补偿的方法，就是在线路中安装相应的补偿装置，这种方式有稳定电压，提高电容量的作用，同时这种补偿方式具有较强的调节能力，能够最大限度的发挥补偿功效。然而，它在运用到实际中时还需要注意一些问题。
（一）进行无功补偿装置的安装时要在线路中选择适合的位置，要将这一支撑点和输电网络以及受电地区的低压电网连接在一起。
（二）对无功补偿范围进行合理的设计，减少由于外力原因对系统产生的影响。
（三）要对无功补偿装置进行定期的维护活动，随时观察装置的运行情况，在出现异常时及时进行，减少因为天气原因给补偿装置带来的影响。
3、对用户终端进行分散补偿的方法
输电过程的最后环节是用户，在用户终端进行分散补偿，提高电压利用率的同时还使得用户的电器保持在稳定的电压范围之内，降低了电气的损坏率。在用户终端进行分散补偿是很有必要的，它能够减少成本、节约资源，还能够对一些大容量电器进行单独补偿，有很大的发展空间。所以，在用户终端使用分散补偿，可以有效地提高电压的可利用率。这种补偿方式，能够很好地释放电压系统的能量，使供电能力有所提高。同时，还能够将电压稳定在一定的范围之内，保护了用户的电器等设备。此外，这种方式还能够很好地减少线路的损耗值。
终端分散补偿的具体做法是，使用一种对终端进行无功补偿的装置以释放电压的能量，同时保持电压的稳定性，这样可以减少线路的电量损耗同时提高了供电能力。
总的来说，在对低压配电系统进行无功补偿时，要根据系统的自身特点，选择适合的补偿模式以提高低压配电系统的效率。同时在低压无功补偿的运用中，还需要注意以下几点：
（一）补偿与生产同时进行，降低损耗。先把低压电容组和电机连接在一起，然后进行电力输送，这样使低压补偿和电机工作同时进行，减少了电流在流通过程中产生的损耗，又提高了电流的工作效率。
（二）和变压器连接，补偿无功损耗。在工作时通过低压保险把低压电容器接到变压器的两侧，这样可以对配电变压器进行无功补偿，同时还可以补偿变压器在运行过程中带来的损耗。
（三）随时补偿，稳压供给。无功补偿装置在补偿的过程中可以用作保护装置，可以把低压电容器组补偿在母线上，这样就能够很好地进行集中补偿，满足补偿的要求，同时还能够稳定电压，达到减少损耗的作用。
五、无功补偿装置日常运行问题的分析和设备选择
无功补偿装置在日常运行期间会产生相应的问题，不能保证运行的可靠性，要保证系统整体的可靠运行就要对无功补偿装置的造成问题的原因进行分析。在无功补偿装置运行中，电容器的损坏、熔断器的烧毁、交流触器损坏、投切设备损坏、接线缺陷等问题都会造成整体系统的运行不可靠性。
产生无功补偿装置故障的原因有很多，在无功补偿装置的功能上，无功补偿装置是为了电网稳定功率而研制的只能行无功补偿设备，无功补偿装置采集电网中的电压、电流等参数，通过计算参数得出结果，对整体功率调节作出控制动作，改善整体运行状况，保证功率因数，提高电压质量并降低损失。在无功补偿装置中，二次回路主要用来输入相应的电压电流参数，同时利用控制器进行相应控制，控制器整理采集到的参数进行信号发生，输送电压信号与无功功率信号，保证功率因数维持在合格的水平。
出现设备损坏的情况过程中，电容器中的电容器整体壳体产生变形，同时介质老化，绝缘降低，造成电容器损坏。熔断器在使用中熔丝熔断、烧毁和金属接触部分脱落，也会造成设备损坏。在设备选取上，要对设备组成部件的质量进行严格控制，保证产生无功补偿装置的稳定运行状态。
六、结束语
综上所述，低压无功补偿装置在配电网中占据着重要的地位，今后在配电网运行的过程中，一定要更加深入的分析低压无功补偿装置的运行原理和相关问题，以提高其在配电网中的使用效果。
参考文献：
[1]方文道，孙家杰，章坚民等.基于SVG和Surfer的配电网节点电压可视化[J].计算机系统应用，2010（11）.
[2]王春光.民用建筑配电系统谐波污染及其抑制方法访北京市建筑设计研究院副总工程师姚赤飙[J].电气应用，2010（3）.
[3]魏峰.低压电网中的无功补偿之探析[J].中国高新技术企业，2011，（20）.