無功補償技術對低壓電網功率因數的影響

無功補償的合理配置原則

　　從電力網無功功率消耗的基本狀況可以看出,各級網絡和輸配電設備都要消耗一定數量的無功功率,尤以低壓配電網所占比重最大。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗,提高輸配電設備的效率,無功補償設備的配置,應按照“分級補償,就地平衡”的原則,合理布局。

　　(一)總體平衡與局部平衡相結合,以局部為主。

　　(二)電力部門補償與用戶補償相結合。

　　在配電網絡中,用戶消耗的無功功率占50%―60%,其余的無功功率消耗在配電網中。因此,為了減少無功功率在網絡中的輸送,要盡可能地實現就地補償,就地平衡,所以必須由電力部門和用戶共同進行補償。

　　(三)分散補償與集中補償相結合,以分散為主。

　　(四)降損與調壓相結合,以降損為主。

　　一、影響功率因數的主要因素

　　功率因數的產生主要是因為交流用電設備在其工作過程中,除消耗有功功率外,還需要無功功率。當有功功率P一定時,如減少無功功率Q,則功率因數便能夠提高。在極端情況下,當Q=0時,則其力率=1。因此提高功率因數問題的實質就是減少用電設備的無功功率需要量。

　　(一)異步電動機和電力變壓器是耗用無功功率的主要設備

　　異步電動機的定子與轉子間的氣隙是決定異步電動機需要較多無功的主要因素。而異步電動機所耗用的無功功率是由其空載時的無功功率和一定負載下無功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動機的功率因數就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率。變壓器消耗無功的主要成分是它的空載無功功率,它和負載率的大小無關。因而,為了改善電力系統和企業的功率因數,變壓器不應空載運行或長其處于低負載運行狀態。

　　(二)供電電壓超出規定范圍也會對功率因數造成很大的影響

　　當供電電壓高于額定值的10%時,由于磁路飽和的影響,無功功率將增長得很快,據有關資料統計,當供電電壓為額定值的110%時,一般工廠的無功將增加35%左右。當供電電壓低于額定值時,無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以,應當采取措施使電力系統的供電電壓盡可能保持穩定。

　　(三)電網頻率的波動也會對異步電機和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響

　　(四)以上論述了影響電力系統功率因數的一些主要因素,因此必須要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網功率因數提高的一些實用方法,使低壓網能夠實現無功的就地平衡,達到降損節能的效果。

　　二、低壓配電網無功補償的方法

　　(一)隨機補償

　　隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接,通過控制、保護裝置與電機,同時投切。隨機補償適用于補償電動機的無功消耗,以補勵磁無功為主,此種方式可較好地限制用電單位無功負荷。

　　(二)隨器補償

　　隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側,以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功,配變空載無功是用電單位無功負荷的主要部分,對于輕負載的配變而言,這部分損耗占供電量的比例很大,從而導致電費單價的增加。

　　(三)跟蹤補償

　　跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,將低壓電容器組補償在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶,可以替代隨機、隨器兩種補償方式,補償效果好。