基于低壓無功補償系統常用保護措施的探討

1.無功補償系統原理

　　無功補償優化就是設置無功功率裝置進行相應補償。也就是在變電所高壓或是低壓母線上用并聯相機或電容器對所需部分或是全部無功功率部分進行補償負荷，以不斷的提高用戶功率因素，減少網絡輸送無功功率將網損問題降至最低。在無功補償中由于并聯電容器沒有旋轉部分，使得其運行維護更加方便安全，同時無功補償系統便于安裝、能耗低、投資少，在一定程度上能更好的滿足企業需求。就目前來看，低壓無功補償系統已經取代了同步相機。文中主要介紹的電容器無功補償系統。因此，可以以電容安裝位置為依據將其分成集中補償、分組補償和就地補償等。集中補償就是將電容組集中裝在變電配電為10kV母線上，其主要作用就是提高整個變電所的功率因數，使變配電所所要供電范圍能在與無功功率保持平衡，將高壓線路的無功損耗降至最低，使變配電所內的供電電壓質量得到穩步提高；分組補償就是將電容器裝在功率因數相對較低的不同配電所中高壓或是低壓母線上，其也可以稱為分散補償。分散補償和集中補償有相同的優勢，但是分散補償的容量及范圍相對其集中補償來說較小，其效果相對明顯，在電力系統中應用的比較多；就地補償就是將電容器安裝在感性用電設備附近，以便更好的進行就地無功補償，其也可以稱為個別補償。這種補償方式不僅能提高用電設備供電回路的功率因數，同時也能改善用電設備電壓質量。

　　2.無功補償系統在實際應用過程中遇到的問題

　　無功補償系統在實際應用過程中，總會受到一些因素的制約，使其不能更好的發揮其作用。限制其正常工作主要表現在其容量匹配、負荷變動及參數設置上。具體來說，容量不匹配就是正常情況下，控制器會配置十二組電力移項電容器，配置過程中，其容量不匹配主要集中在電容器當提容量配置過大上。畢竟每個單體電容器的容量都是固定的，一旦無功補償系統的中所需要的電容量小于單組電容器最小容量，電容器不投入工作時，其工作時系統功率因素就會呈感性。而當電容器工作時又會因為其容量過大，而使系統過補呈容性。在實際工作中，如果對其控制不當，就會出現電容器不斷投入、斷開現象，甚至會形成投切振蕩問題；建站初期，其無功補償系統相對較小，之后的負荷逐漸增大。但是無功補償系統在設計的時候都會留有一定的冗余量，在這種情況下，擴容量不超過冗余量的前提下，是不會引起無功補償異?，F象出現的。如果企業設備經過更新和改造后，原有的功率設備因素不斷提高后，就會使系統無功需求變少，甚至引起容量不匹配。如在企業中，其無功設備群的無功分量較大，下班后就會停止工作，其無功分量就會來自變壓器等電源設備。如果這時的電容量小于單組電容器最小容量，其系統就會出現過補或是欠補；參數設置不當也會引起無功補償系統異常。對于無功補償系統來說，其是通過增加容抗來抵消系統感抗來實現系統調節的。但是電容和電阻在組合的過程中，會因為頻率而產生共振，可能在一個或是多個頻率上出現共振現象的電路。電路諧振時，電流或電壓就能就會增大，沒有外壓可以保持勻速運動，但是一旦產生電壓，其勻速運動就會加速，電子流量也會增大。一旦有高電壓和高電流經過，就會破壞電器設備，甚至會因變壓器或發電機等感設備出現功率因素偏差。

　　3.無功補償系統常用保護措施

　　3.1正確選用控制器，合理調節電容器組

　　在選用控制器的時候，最好選擇那些智能化、適應能力較強，又能兼顧線路穩定性及檢測補償效果好能自動、手動切換、識別不同電容器組，同時也能進行線路低壓報警、現實電容器功率及相應頻率的功率系統控制器。這種完備的控制器，能將補償裝置的作用更好的發揮出來。當線路出現重負荷的時候，可以投放一組電容器使其不發生過補現象，為了使其效果更佳，可以再投放一組電容器，使其達到無功補償系統達到最佳狀態。此外，為了更好的避免過補或是欠補現象發生，可以對其電容組進行相應調節。在調節的時候，可以選擇一組電容器，隨其電容組補償固定器步長及倍數進行調節，在補償的時候最好用粗調，再通過小容量的電容組串接對其電感器進行調試作為細調，以減少線損問題。

　　3.2人工補償功率因數

　　在企業中，一般感性負載比較多，當其感性負載較多時，可以采取無功之后功率，將一組電容器和感性負載連接在一起。如果電容選用恰當合適，企業就不需要向供電系統吸取無功功率，當期功率因數值為1的時候，系統能達到最佳狀態。但是在實際應用過程中國其電容器的補償用量必須是確定的，并聯補償移相電容器必須滿足電壓和容量要求。也可以采用動態無功功率進行補償，其有穩定電壓、電網運行性能及動態反映補償迅速及調節性能好等優點，但是其投資大，體積和占用空間也比較大。

　　3.3合理使用電動機，正確選用配變容量

　　要合理選用電動機，應該從其型號、規格和容量出發，使其能接近滿載運行。在選擇電動機的時候，要對其機械性能、電器指標進行分析。畢竟電動機要長期超負荷運行，會使其功率消耗更大，甚至使功率因數和效率因數出現顯著的變化。在這種情況下，就應該從節約電能和提高功率因數出發選用合適的電機，這樣也能避免電器系統出現諧振而使其功率因素出現偏差；在低壓無功補償系統運行過程中，應該正確選擇配容量，以便更好改善配變運行方式。當配變的負載率較低時，就應該采取“撤、換、并、停”等方法，將其負載率提高至最佳值，以便更好的改善電網自然功率因數。

　　4.結束語

　　隨著經濟不斷的發展，對電力的需求量越來越大，電費已經成為企業生產重要成本。為了更好的降低成本，解決電力供需矛盾，就應該不斷的采用新負荷變動技術、新設備，以改變電力環境、提高電能使用效率。而無功補償系統不僅能擴大電力設備供電能力，也能改善電力質量，在一定程度上也能緩解電能力不足問題，同時也能促進企業向更好的方向發展。