無(wú)功補(bǔ)償為了確保電力工程電力網(wǎng)運(yùn)作的可靠性和安全系數(shù)，都是裝上一些有關(guān)的無(wú)功補(bǔ)償機(jī)器設(shè)備，實(shí)際上無(wú)功補(bǔ)償在省電層面的實(shí)際效果都是比較突出的，因此備受公司的熱烈歡迎。下面一起來(lái)了解下無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x及常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償方法。
一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x
1．改善供電質(zhì)量
在供配電系統(tǒng)中，評(píng)價(jià)供電質(zhì)量的優(yōu)劣有以下三個(gè)因素：
（1）在電源點(diǎn)電壓和頻率是否接近于恒定。
（2）功率因數(shù)是否趨近于1。
（3）三相系統(tǒng)中，相電流與相電壓是否趨于平衡。
而采用無(wú)功功率補(bǔ)償來(lái)提高功率因數(shù)，不但能大量減少線(xiàn)路中因輸送無(wú)功電流而產(chǎn)生的電能損耗，還能有效地改善和提高末端用戶(hù)處的電壓，提高電氣設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。所以無(wú)功功率補(bǔ)償在供配電系統(tǒng)中一直是非常重要的環(huán)節(jié)。
2．減少電網(wǎng)設(shè)備容量，提高設(shè)備出力
在有功功率不變的情況下，當(dāng)電網(wǎng)的功率因數(shù)提高時(shí)，無(wú)功功率也要減少，由公式可知，視在功率必然隨著下降。例如某用電單位需200kW的電力負(fù)荷，當(dāng)功率因數(shù)為0.4時(shí)，由公式COSφ=P/S可求得，S=P／cosφ=500kV．A，即需要一臺(tái)500kV．A的變壓器；若功率因數(shù)為0.8時(shí)，則只需裝設(shè)一臺(tái)250kV．A的變壓器。由此可見(jiàn)，功率因數(shù)提高了，需要的設(shè)備容量可相應(yīng)減少。
3．節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支
我國(guó)電價(jià)政策規(guī)定，用電設(shè)備容量超過(guò)100kV．A（kW）的用戶(hù)，都要實(shí)行力率調(diào)整電費(fèi)，力率低于規(guī)定值要加罰電費(fèi)。前面已經(jīng)說(shuō)了無(wú)功補(bǔ)償可提高力率，減少或避免因力率低加收電費(fèi)，從而節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支。
二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)某Ｒ?jiàn)方法
無(wú)功補(bǔ)償通常采用的方法主要有3種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡(jiǎn)單介紹3種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
（1）低壓個(gè)別補(bǔ)償
低壓個(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無(wú)功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器，通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連接運(yùn)行（如大中型異步電動(dòng)機(jī)）的無(wú)功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主。
低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停動(dòng)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，因此不會(huì)造成無(wú)功倒送，具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。
（2）低壓集中補(bǔ)償
低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過(guò)低壓開(kāi)關(guān)接在配電變壓器低壓母線(xiàn)側(cè)，以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，根據(jù)低壓母線(xiàn)上的無(wú)功負(fù)荷而直接控制電容器的投切，電容器的投切是整組進(jìn)行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。
低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，使無(wú)功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償中常用的手段之一。
（3）高壓集中補(bǔ)償
高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10KV高壓母線(xiàn)上的補(bǔ)償方式。適用于用戶(hù)遠(yuǎn)離變電所在供電線(xiàn)路的末端，用戶(hù)本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用；補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，補(bǔ)償效益高。
三、無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類(lèi)
什么叫無(wú)功補(bǔ)償裝置？
總的來(lái)說(shuō)“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(lái)解決。
無(wú)功補(bǔ)償裝置有很多種分類(lèi)：從補(bǔ)償?shù)姆秶鷦澐挚梢苑譃樨?fù)荷補(bǔ)償與線(xiàn)路補(bǔ)償，從補(bǔ)償?shù)男再|(zhì)劃分可以分為感性與容性補(bǔ)償。下面將并聯(lián)容性補(bǔ)償?shù)姆椒ù笾铝信e：
1、同步調(diào)相機(jī)
調(diào)相機(jī)的基本原理與同步發(fā)電機(jī)沒(méi)有區(qū)別，它只輸出無(wú)功電流。因?yàn)椴话l(fā)電，因此不需要原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，沒(méi)有啟動(dòng)電機(jī)的調(diào)相機(jī)沒(méi)有軸伸，實(shí)質(zhì)就是相當(dāng)于一臺(tái)在電網(wǎng)中空轉(zhuǎn)的同步發(fā)電機(jī)。
調(diào)相機(jī)是電網(wǎng)中最早使用的無(wú)功補(bǔ)償裝置，當(dāng)增加激磁電流時(shí)，其輸出的容性無(wú)功電流增大。當(dāng)減少激磁電流時(shí)，其輸出的容性無(wú)功電流減少。當(dāng)激磁電場(chǎng)減少到一定程度時(shí)，輸出無(wú)功電流為零，只有很小的有功電流用于彌補(bǔ)調(diào)相機(jī)的損耗，當(dāng)激磁電流進(jìn)一步減少時(shí)，輸出感性無(wú)功電流。
調(diào)相機(jī)容量大、對(duì)諧波不敏感，并且具有當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時(shí)輸出無(wú)功電流自動(dòng)增加的特點(diǎn)，因此調(diào)相機(jī)對(duì)于電網(wǎng)的無(wú)功安全具有不可替代的作用。
由于調(diào)相機(jī)的價(jià)格高、效率低，運(yùn)行成本高，因此已經(jīng)逐漸被并聯(lián)電容器所替代。但是近年來(lái)出于對(duì)電網(wǎng)無(wú)功安全的重視，一些人主張重新啟用調(diào)相機(jī)。
2、并聯(lián)電容器
并聯(lián)電容器是目前最主要的無(wú)功補(bǔ)償方法。其主要特點(diǎn)是價(jià)格低，效率高運(yùn)行成本低，在保護(hù)完善的情況下可靠性也很高。
在高壓及中壓系統(tǒng)中主要使用固定連接的并聯(lián)電容器組，而在低壓配電系統(tǒng)中則主要使用自動(dòng)控制電容器投切的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)則多種多樣形形色色，適用于各種不同的負(fù)荷情況。對(duì)于低壓自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置將另文詳細(xì)介紹。
并聯(lián)電容器的最主要缺點(diǎn)是其對(duì)諧波的敏感性。當(dāng)電網(wǎng)中含有諧波時(shí)，電容器的電流會(huì)急劇增大，還會(huì)與電網(wǎng)中的感性元件諧振使諧波放大，另外，并聯(lián)電容器屬于恒阻抗元件，在電網(wǎng)電壓下降時(shí)其輸出的無(wú)功電出下降，因此不利于電網(wǎng)的無(wú)功安全。
3、SVC
SVC的全稱(chēng)是靜止式無(wú)功補(bǔ)償裝置，靜止兩個(gè)字是同步調(diào)相機(jī)的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的。
國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議將SVC定義為7個(gè)子類(lèi)：
a、機(jī)械投切電容器（MSC）
b、機(jī)械投切電抗器（MSR）
c、自飽和電抗器（SR）
d、晶閘管控制電抗器（TCR）
e、晶閘管投切電容器（TCR）
f、晶閘管投（TSC）
g、自換向或電網(wǎng)換向轉(zhuǎn)換器（SCC/LCC）
TCR的基本結(jié)構(gòu)包括一組固定并聯(lián)連接在線(xiàn)路中的電容器和一組并聯(lián)連接在線(xiàn)路中用晶閘管控制的電抗器，通常將電抗器的容量設(shè)計(jì)成與電容器一樣。由于電抗器是用晶閘管控制的，其感性無(wú)功電流可以變化，當(dāng)晶閘管關(guān)斷時(shí)，電抗器沒(méi)有電流，而電容器固定連接，因此整套裝置的補(bǔ)償量最大，當(dāng)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角時(shí)，電抗器的感性電流就會(huì)抵消一部分電容器電流，因此補(bǔ)償量減少，導(dǎo)通角越大，電抗器的電流越大，補(bǔ)償量就越小，當(dāng)晶閘管全通時(shí)，電抗器電流就會(huì)將電容器電流全部抵消，此時(shí)補(bǔ)償量為0。必須將固定電容器組設(shè)計(jì)成濾波器形式或者配備另外的濾波器。
綜上所述，可以看出TCR的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗大，但其具有補(bǔ)償量連續(xù)可調(diào)的特點(diǎn)，在高壓系統(tǒng)中還有應(yīng)用。
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