作為目前電網(wǎng)運行中極為關(guān)鍵的一部分,無功補償為電網(wǎng)在當(dāng)前時期的穩(wěn)定運行發(fā)揮了不可替代的作用,它是無功功率補償?shù)暮喎Q,即對于電網(wǎng)運行中產(chǎn)生的無功功率的一種具體功率補償,通過合理的補償裝置的使用來補償這種無功的功率因數(shù),可以使配電網(wǎng)自身運行環(huán)境得到有效的改善及優(yōu)化,其運行中的各種損耗也能夠得到有效的控制。本文下面就從對這種無功補償做一下理論探討:
首先,對無功補償中的無功功率做一下分析。電網(wǎng)在具體的運行中,必定會產(chǎn)生有功的功率以及無功的功率這樣兩種功率,而有功的功率能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為諸如熱能、光能、機械能等其他各種形式的能力,從而維持用電設(shè)備進行正常的運行;無功的功率則不需要消耗電能,而是利用電路內(nèi)部存在的磁場以及電場來進行工作,為電氣設(shè)備的正常運行提供其所需要的電功率,這種電功率則是維護磁場的主要支撐。無功功率是電網(wǎng)運行中不可避免的一種產(chǎn)物,而且它也是多數(shù)電器(如變壓器、電機、輸電線、熒光燈、電抗器等)進行運行的基礎(chǔ)保障,它不是無用的,相反具有非常重要的存在價值。但是,這種功率的存在也確實具有某種不利的影響,必須進行無功補償。
其次,就無功功率所具有的不利影響來講,一方面,無功功率在滿足各電器運行對于磁場需求的過程中,通過不斷地傳輸無功的功率,必將導(dǎo)致這些變壓器、電機等對于電能的持續(xù)的損耗,從而導(dǎo)致系統(tǒng)運行得不到贏得的經(jīng)濟效益。而且,無功功率的存在必定會占據(jù)有功功率的位置,使電器輸出的有功功率減少,電能轉(zhuǎn)化能力就會降低。同時,無功功率還會加大變壓器以及相關(guān)線路的電壓降,使電網(wǎng)中的電壓處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。另一方面,無功功率和有功功率共同組成視在功率,這種視在功率又與電流存在著正比例關(guān)系,無功功率在有功功率維持不變的狀態(tài)下增加,就會使視在功率加大,從而引發(fā)電流的加大,最終使得變壓器、發(fā)電機、導(dǎo)線等各設(shè)備不得不增加容量。
第三,就無功功率的補償而言,它主要就是為了避免無功功率影響電網(wǎng)正常運行而采取的一種補償措施。一方面,工作人員通過提升系統(tǒng)的負載功率因數(shù)、降低用電設(shè)備及線路的負荷與容量,能夠使各種設(shè)備在降低功率的消耗量的基礎(chǔ)上達到對于自身工作效率的提升。另一方面,減少無功功率能夠使電網(wǎng)的電壓值趨于穩(wěn)定、電力損耗不斷降低、電能質(zhì)量得以提高,最終使整個電力系統(tǒng)實現(xiàn)了對于各種干擾運行的因素的有效抵抗,提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性能。
無功補償?shù)淖饔檬翘岣咦兣潆娫O(shè)備利用率,減少投資費用。對低功率因數(shù)的負荷進行無功補償,接入并聯(lián)電容器,由于無功電流得到補償,使得負荷電流減少
由于功率因數(shù)提高而使變配電設(shè)備減少的容量(kVA)可用下列公式計算:
ΔS=P/COSφ1-P/COSφ2=P×(COSφ2-COSφ1)/(COSφ2×COSφ1) 公式中:
S---為減少的設(shè)備容量
P---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數(shù)