無(wú)功功率補(bǔ)償知多少

隨著非線性負(fù)載裝置的大量使用，造成配電網(wǎng)電壓波形畸變，功率因數(shù)低，電壓波形和閃變以及三相不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)高精度設(shè)備以及計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)供電要求越來(lái)越高，如何能夠有效的解決電能質(zhì)量問(wèn)題成為現(xiàn)在電力行業(yè)一個(gè)重點(diǎn)研究的方向……

一、 無(wú)功功率的定義及影響
交流電在通過(guò)純電阻的時(shí)候,電能都轉(zhuǎn)成了熱能,而在通過(guò)純?nèi)菪曰蛘呒兏行载?fù)載的時(shí)候,并不做功.也就是說(shuō)沒(méi)有消耗電能,即為無(wú)功功率.當(dāng)然實(shí)際負(fù)載,不可能為純?nèi)菪载?fù)載或者純感性負(fù)載,一般都是混合性負(fù)載,這樣電流在通過(guò)它們的時(shí)候,就有部分電能不做功,就是無(wú)功功率。無(wú)功功率指的是交流電路中，電壓U與電流I存在一相角差時(shí)，電流流過(guò)容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時(shí)所形成的功率分量。

這種功率在電網(wǎng)中會(huì)造成電壓降落（感性電抗時(shí)）或電壓升高（容性電抗時(shí)）和焦耳（電阻發(fā)熱）損失，卻不能做出有效的功。

二、 無(wú)功功率的分類
感性無(wú)功：電流矢量滯后于電壓矢量90°，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、晶閘管變流設(shè)備等。容性無(wú)功：電流矢量超前于電壓矢量90°，如電容器、電纜輸配電線路等。基波無(wú)功：與電源頻率相等的無(wú)功（ 50HZ）。諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功。

三、 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)亩x
在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無(wú)功功率電源，以改變電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的流動(dòng)，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無(wú)功功率補(bǔ)償。電力系統(tǒng)中，不但有功功率要平衡，無(wú)功功率也要平衡。

圖1、無(wú)功功率補(bǔ)償圖

四、 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)某Ｒ?jiàn)方法及方式

1、 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)某Ｒ?jiàn)方法

并聯(lián)電容器組
電力電容器是一種靜止的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。采用就地?zé)o功補(bǔ)償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。

圖2、電容組

(2) 靜止無(wú)功補(bǔ)償器
靜止無(wú)功補(bǔ)償器是一種沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，快速、平滑可控的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。它是將可控的電抗器和電力電容器（固定或分組投切）并聯(lián)使用。電容器可發(fā)出無(wú)功功率（容性的），可控電抗器可吸收無(wú)功功率（感性的）。通過(guò)對(duì)電抗器進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以使整個(gè)裝置平滑地從發(fā)出無(wú)功功率改變到吸收無(wú)功功率（或反向進(jìn)行），并且響應(yīng)快速。

(3) 同步補(bǔ)償
運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，不帶機(jī)械負(fù)載也不帶原動(dòng)機(jī)，只向電力系統(tǒng)提供或吸收無(wú)功功率的同步電機(jī)。用于改善電網(wǎng)功率因數(shù)，維持電網(wǎng)電壓水平。

2、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆绞?/p>

（1）、集中補(bǔ)償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所6~35KV母線上，可減少高壓線路的無(wú)功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

（2）、分散補(bǔ)償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補(bǔ)償有相同的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)功容量較小，效果較明顯。

（3）、就地補(bǔ)償：裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量

五、 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)淖饔?br />提高用戶的功率因數(shù),從而提高供電設(shè)備的利用率;減少電力網(wǎng)絡(luò)的有功損耗。合理地控制電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流動(dòng)，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力。在動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償裝置上，配置適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，提高輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性。裝設(shè)靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVS)還能改善電網(wǎng)的電壓波形,減小諧波分量和解決負(fù)序電流問(wèn)題。對(duì)電容器、電纜、電機(jī)、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過(guò)熱。

六、 結(jié)束語(yǔ)
電能質(zhì)量分析儀是一種對(duì)電網(wǎng)中電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行測(cè)量、記錄及分析的專業(yè)測(cè)量工具。

它不但可以測(cè)量有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素、位移功率因素，而且還捕捉故障現(xiàn)場(chǎng)的諧波、電壓波動(dòng)、閃變、功率和三相不平衡等常見(jiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題，為智能電網(wǎng)、新能源、電氣化鐵路和大型工業(yè)用戶提供電能質(zhì)量方面的性能評(píng)估和治理決策。