無(wú)功補(bǔ)償裝置

總的來說“無(wú)功補(bǔ)償裝置”就是個(gè)無(wú)功電源。一般電業(yè)規(guī)定功率因數(shù)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(bǔ)償裝置來解決。電力系統(tǒng)中現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備有無(wú)功靜止式補(bǔ)償裝置和無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置兩類，前者包括并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器，后者包括同步補(bǔ)償機(jī)(調(diào)相機(jī))和靜止型無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置(SVS)。

并聯(lián)電抗器的功能是：

1)吸收容性電流，補(bǔ)償容性無(wú)功，使系統(tǒng)達(dá)到無(wú)功平衡；

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

無(wú)功補(bǔ)償對(duì)于降低線損有哪些作用？

電網(wǎng)的損耗分為管理線損和技術(shù)線損。管理線損通過管理和組織上的措施來降低；技術(shù)線損通過各種技術(shù)措施來降低。無(wú)功補(bǔ)償是利用技術(shù)措施降低線損的重要措施之一，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(yuǎn)距離輸送。對(duì)各種方式進(jìn)行線損計(jì)算制定合理的運(yùn)行方式；合理調(diào)整和利用補(bǔ)償設(shè)備提高功率因數(shù)。

1、提高負(fù)荷的功率因數(shù)

提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可以減少發(fā)電機(jī)送出的無(wú)功功率和通過線路、變壓器傳輸?shù)臒o(wú)功功率，使線損大為降低，而且還可以改善電壓質(zhì)量、提高線路和變壓器的輸送能力。

2、裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

應(yīng)當(dāng)根據(jù)電網(wǎng)中無(wú)功負(fù)荷及無(wú)功分布情況合理選擇無(wú)功補(bǔ)償容量和確定補(bǔ)償容量的分布，以進(jìn)一步降低電網(wǎng)損耗。

農(nóng)村低壓客戶的用電現(xiàn)狀以及無(wú)功補(bǔ)償在低壓降損中的作用有哪些？

90年代以前，農(nóng)村低壓用電以居民生活用電為主，其負(fù)荷主要是照明用白熾燈，不僅用電量少而且負(fù)荷性質(zhì)基本是純電阻性(COSφ≈1)，而低壓動(dòng)力用戶的負(fù)荷功率因數(shù)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，由于各種現(xiàn)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(zhǎng)，更重要的是其負(fù)荷性質(zhì)有了很大的改變。與此同時(shí)，低壓動(dòng)力客戶電量增長(zhǎng)迅速，近幾年已經(jīng)占到了農(nóng)村總用電量比重的60％～70％，主要以紡織 行業(yè)、機(jī)械加工為主，而且動(dòng)力客戶的用電量明顯呈現(xiàn)出繼續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。這些動(dòng)力客戶，其設(shè)備自然功率因數(shù)較低（COSφ＝0.6～0.7），且經(jīng)常處于低功率因數(shù)運(yùn)行狀況。

目前，純居民生活用電的農(nóng)村綜合變已經(jīng)不存在了，絕大多數(shù)農(nóng)村綜合變的非普工業(yè)用電占到60％以上（小集鎮(zhèn)公用變和排灌變除外）。由于低壓動(dòng)力客戶都沒有進(jìn)行無(wú)功就地補(bǔ)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(bǔ)償問題，導(dǎo)致農(nóng)村綜合變的功率因數(shù)很低，基本上在0.6～0.7之間，即無(wú)功功率在配電線路上引起的有功損耗實(shí)際上超過了有功功率在配電線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(tǒng)線損率最主要的技術(shù)因素。

經(jīng)過實(shí)踐，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用為電力企業(yè)和客戶帶來了雙贏的局面。對(duì)客戶來講，合理進(jìn)行隨機(jī)補(bǔ)償，可以降低電流，減少內(nèi)線損耗，提高設(shè)備出力；對(duì)供電企業(yè)來說，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)改造后，配變可以降低損耗，使得配變利用率提高，滿足了更多動(dòng)力客戶的供電需求。從一定程度上緩解農(nóng)村綜合變?nèi)萘坎蛔愕拿?，可以將有限的電網(wǎng)建設(shè)資金用得更為合理。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?duì)象主要是需用動(dòng)力設(shè)備容量在10千瓦以上的客戶；補(bǔ)償?shù)姆椒☉?yīng)以隨機(jī)補(bǔ)償為主，實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地平衡。從補(bǔ)償數(shù)量上來講，理論上講可以考慮按現(xiàn)有動(dòng)力設(shè)備容量1：1~1：1.2來進(jìn)行就地補(bǔ)償?？紤]到農(nóng)村動(dòng)力客戶單臺(tái)設(shè)備容量都較小，生產(chǎn)情況隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)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(xiàn)有動(dòng)力設(shè)備容量1：0.6~1：0.8進(jìn)行補(bǔ)償以避免過補(bǔ)償。從補(bǔ)償后效果來看，補(bǔ)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(tái)區(qū)線損基本上可以降低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(bǔ)償方式

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

1、就地補(bǔ)償

對(duì)于大型電機(jī)或者大功率用電設(shè)備宜裝設(shè)就地補(bǔ)償裝置。就地補(bǔ)償是最經(jīng)濟(jì)、最簡(jiǎn)單以及最見效的補(bǔ)償方式。在就地補(bǔ)償方式中，把電容器直接接在用電設(shè)備上，中 間只加串熔斷器保護(hù)，用電設(shè)備投入時(shí)電容器跟著一起投入，切除時(shí)一塊切除，實(shí)現(xiàn)了最方便的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償，切除時(shí)用電設(shè)備的線圈就是電容器的放電線圈。

2、分散補(bǔ)償

當(dāng)各用戶終端距主變較遠(yuǎn)時(shí)，宜在供電末端裝設(shè)分散補(bǔ)償裝置，結(jié)合用戶端的低壓補(bǔ)償，可以使線損大大降低，同時(shí)可以兼顧提升末端電壓的作用。

3、集中補(bǔ)償

變電站內(nèi)的無(wú)功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變對(duì)無(wú)功容量的需求，結(jié)合考慮供電壓區(qū)內(nèi)的無(wú)功潮流及配電線路和用戶的無(wú)功補(bǔ)償水平來確定無(wú)功補(bǔ)償容量。35KV變電站一般按主變?nèi)萘康?0%-15%來確定；110KV變電站可按15%-20%來確定。

4、調(diào)容方式的選擇

(1)長(zhǎng)期變動(dòng)的負(fù)荷

對(duì)于建站初期負(fù)荷較小，以后負(fù)荷逐漸增大的情況，組裝設(shè)無(wú)載可調(diào)容電容器組。戶外安裝時(shí)可選用可調(diào)容集合式電容器；戶內(nèi)安裝時(shí)可選用可調(diào)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，通過分接開關(guān)或隔離開關(guān)選擇投切組合，可以實(shí)現(xiàn)三檔容量可調(diào)。隨著負(fù)荷的改變，可以人工斷電后改變投切組合滿足某一時(shí)間段的無(wú)功平衡。這種場(chǎng)合可以裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)調(diào)容裝置，該裝置可以滿足無(wú)人值守綜合自動(dòng)化的要求。

（3）短時(shí)段內(nèi)負(fù)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(bǔ)償裝置。由于電容器每次投切前卻必須保證電容器沒有殘存的電荷，而電容器放電即使通過放電線圈亦需要數(shù)秒的時(shí)間，所以高壓瞬態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（也稱SVC）一般都是固定補(bǔ)償最大容量的電容器，同時(shí)并聯(lián)一組容量可調(diào)的電抗器，通過快速調(diào)整電抗器的輸出無(wú)功，從而達(dá)到無(wú)功瞬態(tài)平衡的目的。電抗器的調(diào)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(diào)感兩種方式，其中以前者較優(yōu)，但價(jià)格較高。

計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償需要的條件

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

    （1）在輕負(fù)荷時(shí)不允許過補(bǔ)償，否則由于無(wú)功補(bǔ)償容量過大，會(huì)使功率因數(shù)超前，向電網(wǎng)倒送無(wú)功，是不經(jīng)濟(jì)的；

    （2）在不同功率因數(shù)的條件下，每千乏補(bǔ)償容量取得的補(bǔ)償效益是不相同的。功率因數(shù)愈高時(shí)，每千乏補(bǔ)償容量對(duì)減少無(wú)功功率在輸送過程中造成的損耗的作用，將相應(yīng)變小。如提高后的功率因數(shù)接近1，則補(bǔ)償設(shè)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(shù)提高到0.95左右為好。這樣亦體現(xiàn)了合理補(bǔ)償，以取得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的原則。得的補(bǔ)償效益是不相同的。