有關工廠供電系統(tǒng)無功補償?shù)奶接?/h1>
2014-10-09 10:50約翰迪爾佳木斯農(nóng)業(yè)機械有限公司孫艷麗黑龍江省九三電業(yè)局榮軍供電所孫先琦哈爾濱鐵路局佳木斯車站單玉明
河北農(nóng)機 2014年9期
1、約翰·迪爾（佳木斯）農(nóng)業(yè)機械有限公司 孫艷麗 2、黑龍江省九三電業(yè)局榮軍供電所 孫先琦 3、哈爾濱鐵路局佳木斯車站 單玉明
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的使用量和成本都在逐步增加，利用無功補償可以有效降低電能在使用過程中的電網(wǎng)損耗，從而起到節(jié)能降耗的作用。為此，要及時掌握供電系統(tǒng)的功率參數(shù)，合理評價供用電過程中的電能利用程度，并了解電氣設備的運行狀態(tài)，利用無功補償來提高供用電過程中的安全性，并降低電網(wǎng)中的無功網(wǎng)損和有功網(wǎng)損，確保供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。
1 無功的產(chǎn)生
對于交流電路來說，在供用電的過程中會產(chǎn)生兩種類型的電功率，即有功功率和無功功率。所謂有功功率，就是指電源在一定的時期內(nèi)產(chǎn)生的瞬時功率的平均值，也就是負載電阻在電力供應中所耗費的功率。所謂無功功率，就是指電路中如果有電感或電容，那么電路就會在前期階段將電能儲存起來，以磁場能量的形式保存，并在后期階段釋放出來，從而達到了能量儲存與轉換的作用，再次將能量返還給電源。值得一提的是，無功功率的能量轉換不會真正消耗能量，而是一種能量的交換與補償。
在電力系統(tǒng)中，無功功率的作用是有限的，它不會對外做功，但它卻能夠完成電氣設備的做功需要。只要電氣設備中含有電磁線圈，就會形成磁場，也會對無功功率進行消耗。在利用無功功率時，首先需要電動機來建立一種磁場，并且要維持磁場的正常旋轉，利用轉子轉動的方法來使機械設備轉動，利用無功功率來形成一種轉子磁場。除此之外，無功功率也是變壓器運行過程中不可缺少的，它能夠在變壓器中的線圈內(nèi)形成一種磁場，從而通過二次線圈的感應原理來完成變壓過程，但不會吸合交流接觸器。如果電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)有足夠多的無功功率，那么用電設備的無功功率就會受到影響，從而造成用電設備無法順利形成電磁場。在此情況下，用電設備就無法維持正常運行，從而也會降低設備端電壓，限制了用電設備功能的正常發(fā)揮。
2 無功補償?shù)脑瓌t與類型
對于很多發(fā)電機來說，無功功率的供給都是有限的，一般無法充分滿足電力負荷的需求。因此，需要在電網(wǎng)系統(tǒng)中設置必要的無功補償裝置，從而解決無功功率不足的問題，使用電設備能夠正常地在額定電壓下運轉，這就是無功補償在供電系統(tǒng)中的運行原理。
2.1 無功補償?shù)脑瓌t
在利用無功補償時，需要遵循以下幾個方面的原則：一是要進行電網(wǎng)的全面規(guī)劃，使電網(wǎng)布局更加合理，并利用分級補償?shù)霓k法來實施無功補償；二是在利用分散補償時，還需要結合集中補償?shù)姆椒?，但要以分散補償為主要方法；三是要將高壓補償和低壓補償相結合，并且要將低壓補償作為一種主要的補償原則；四是要充分發(fā)揮降損和調壓的作用，并且要將降損作為主要的控制手段。
2.2 無功補償?shù)念愋?/h3>
2.2.1 固定投切這種方式在功率過低的情況下，會產(chǎn)生補償不足的問題，并且功率因數(shù)通常偏低。但如果功率過高，就會出現(xiàn)補償過量的情況，功率因素也會相應增高，從而形成電網(wǎng)中的電流倒供的問題。
2.2.2 延時投切這種方式也被人們稱為一種靜態(tài)補償方式，利用接觸器來實現(xiàn)投切，專用的接觸器會通過一系列的動作抑制電容涌流，這種方式能夠有效避免接觸器的動作可能對電容器造成的損害，同時也可以避免防備電容在投切過程中產(chǎn)生的系統(tǒng)振蕩問題。
2.2.3 瞬時投切這種方式也被稱為一種動態(tài)補償?shù)姆椒?，在利用半導體電力器件作用的同時，還充分利用了數(shù)字技術，通過脈沖信號來完成導通過程，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的接觸器無法完成的控制過程。
2.2.4 混合投切這種方式是將多種補償方式相結合，可以充分發(fā)揮各種補償方式的優(yōu)勢，并且也拓寬了投切的應用范圍，能夠起到更好的補償效果。
3 無功補償?shù)乃惴?/h2>
在電力系統(tǒng)中，無功補償會受到電力負荷的影響，也與功率因數(shù)有很大的關系。在計算補償量時通常會采取以下幾種方法：
（在上述公式中，Q指的是補償容量，P指的是平均有功負荷，cosφ1和cosφ2分別指補償前后的目標功率參數(shù)。）
此外，補償容量的計算還可以利用查表法，利用相關參考書和手冊中的補償容量表對其進行計算，從而根據(jù)相應參數(shù)值來確定補償容量。還可以利用個別補償?shù)姆椒?，利用單臺電動機來完成個別補償?shù)倪^程，并且要在電動機空載的情況下再實施補償過程，以防止過補償導致的電機損壞，并要按照以下公式來計算補償容量Q：
（在上述公式中，Q指的是補償容量，Ue、Io分別指的是額定電壓和空載電流。）
結語
在工廠供電系統(tǒng)中，利用無功補償?shù)霓k法可以提高功率因數(shù)，從而提高工廠的經(jīng)濟效益，也能夠提高電能的利用效率，減少功率損耗和電能損耗。此外，還能夠提高電力系統(tǒng)的供電質量，起到節(jié)能環(huán)保的效果，對于整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行都有著良好的促進作用。
[1]唐正杰.淺析工廠供電無功補償[J].科技視界，2014.（13）.
[2]趙國柱.工廠供電系統(tǒng)無功補償?shù)奶接慬J].黑龍江科學，2013.（05）.
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隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的使用量和成本都在逐步增加，利用無功補償可以有效降低電能在使用過程中的電網(wǎng)損耗，從而起到節(jié)能降耗的作用。為此，要及時掌握供電系統(tǒng)的功率參數(shù)，合理評價供用電過程中的電能利用程度，并了解電氣設備的運行狀態(tài)，利用無功補償來提高供用電過程中的安全性，并降低電網(wǎng)中的無功網(wǎng)損和有功網(wǎng)損，確保供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。
1 無功的產(chǎn)生
對于交流電路來說，在供用電的過程中會產(chǎn)生兩種類型的電功率，即有功功率和無功功率。所謂有功功率，就是指電源在一定的時期內(nèi)產(chǎn)生的瞬時功率的平均值，也就是負載電阻在電力供應中所耗費的功率。所謂無功功率，就是指電路中如果有電感或電容，那么電路就會在前期階段將電能儲存起來，以磁場能量的形式保存，并在后期階段釋放出來，從而達到了能量儲存與轉換的作用，再次將能量返還給電源。值得一提的是，無功功率的能量轉換不會真正消耗能量，而是一種能量的交換與補償。
在電力系統(tǒng)中，無功功率的作用是有限的，它不會對外做功，但它卻能夠完成電氣設備的做功需要。只要電氣設備中含有電磁線圈，就會形成磁場，也會對無功功率進行消耗。在利用無功功率時，首先需要電動機來建立一種磁場，并且要維持磁場的正常旋轉，利用轉子轉動的方法來使機械設備轉動，利用無功功率來形成一種轉子磁場。除此之外，無功功率也是變壓器運行過程中不可缺少的，它能夠在變壓器中的線圈內(nèi)形成一種磁場，從而通過二次線圈的感應原理來完成變壓過程，但不會吸合交流接觸器。如果電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)有足夠多的無功功率，那么用電設備的無功功率就會受到影響，從而造成用電設備無法順利形成電磁場。在此情況下，用電設備就無法維持正常運行，從而也會降低設備端電壓，限制了用電設備功能的正常發(fā)揮。
2 無功補償?shù)脑瓌t與類型
對于很多發(fā)電機來說，無功功率的供給都是有限的，一般無法充分滿足電力負荷的需求。因此，需要在電網(wǎng)系統(tǒng)中設置必要的無功補償裝置，從而解決無功功率不足的問題，使用電設備能夠正常地在額定電壓下運轉，這就是無功補償在供電系統(tǒng)中的運行原理。
2.1 無功補償?shù)脑瓌t
在利用無功補償時，需要遵循以下幾個方面的原則：一是要進行電網(wǎng)的全面規(guī)劃，使電網(wǎng)布局更加合理，并利用分級補償?shù)霓k法來實施無功補償；二是在利用分散補償時，還需要結合集中補償?shù)姆椒?，但要以分散補償為主要方法；三是要將高壓補償和低壓補償相結合，并且要將低壓補償作為一種主要的補償原則；四是要充分發(fā)揮降損和調壓的作用，并且要將降損作為主要的控制手段。
2.2 無功補償?shù)念愋?/h3>
2.2.1 固定投切這種方式在功率過低的情況下，會產(chǎn)生補償不足的問題，并且功率因數(shù)通常偏低。但如果功率過高，就會出現(xiàn)補償過量的情況，功率因素也會相應增高，從而形成電網(wǎng)中的電流倒供的問題。
2.2.2 延時投切這種方式也被人們稱為一種靜態(tài)補償方式，利用接觸器來實現(xiàn)投切，專用的接觸器會通過一系列的動作抑制電容涌流，這種方式能夠有效避免接觸器的動作可能對電容器造成的損害，同時也可以避免防備電容在投切過程中產(chǎn)生的系統(tǒng)振蕩問題。
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2.2.4 混合投切這種方式是將多種補償方式相結合，可以充分發(fā)揮各種補償方式的優(yōu)勢，并且也拓寬了投切的應用范圍，能夠起到更好的補償效果。
3 無功補償?shù)乃惴?/h2>
在電力系統(tǒng)中，無功補償會受到電力負荷的影響，也與功率因數(shù)有很大的關系。在計算補償量時通常會采取以下幾種方法：
（在上述公式中，Q指的是補償容量，P指的是平均有功負荷，cosφ1和cosφ2分別指補償前后的目標功率參數(shù)。）
此外，補償容量的計算還可以利用查表法，利用相關參考書和手冊中的補償容量表對其進行計算，從而根據(jù)相應參數(shù)值來確定補償容量。還可以利用個別補償?shù)姆椒?，利用單臺電動機來完成個別補償?shù)倪^程，并且要在電動機空載的情況下再實施補償過程，以防止過補償導致的電機損壞，并要按照以下公式來計算補償容量Q：
（在上述公式中，Q指的是補償容量，Ue、Io分別指的是額定電壓和空載電流。）
結語
在工廠供電系統(tǒng)中，利用無功補償?shù)霓k法可以提高功率因數(shù)，從而提高工廠的經(jīng)濟效益，也能夠提高電能的利用效率，減少功率損耗和電能損耗。此外，還能夠提高電力系統(tǒng)的供電質量，起到節(jié)能環(huán)保的效果，對于整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行都有著良好的促進作用。
[1]唐正杰.淺析工廠供電無功補償[J].科技視界，2014.（13）.
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