无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

王军 ,刘岚

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摘要：电线电缆是电网建设中最基础且不可或缺的一部分，用量庞大，因此对电线电缆寿命期限有所判断。无功补偿又称无功率补偿，是电力供电系统中提

高电网功率因数的一种技术手段。基于此，本文主要对无功补偿技术对低压电网功率因数的影响进行论述，详情如下。

关键词：无功补偿技术；低压电网；功率因数

引言

在高压电网运行过程中，被输送到负载位置的发电机组因为经过了长距离的输电线路，所以其产生的无功功率无法满足当代智能化高压电网末端感性负载无功功率的需求，对此，需要在电网系统中接入无功补偿装置，准确的来说是将其接入到无功补偿的位置处接人容量合适的，这样可以使所产生的无功功率能够被非线性负载所吸收，从而有效减少电网向负载，降低电网设备损耗，节省电力资源，改善高压电网装置。

1无功补偿技术

在电力供电系统中，借助无功补偿技术能有效实现提高电网功率因数的目标，同时，借助对应的处理方式还能降低供电变压器及输送线路的损耗，进一步提高供电效率、改善供电环境。基于此，要结合实际环境和具体应用要求优选补偿装置，以便于充分发挥技术的优势，更好地优化电网质量。一方面，无功补偿技术的应用要从整体发展运行趋势出发，在合理安排相关要素的同时控制布局模式，并采取分级补偿等控制体系实现均衡化处理；另一方面，要充分融合分散补偿和集中补偿，将低压补偿作为核心基础，优选控制体系，能在一定程度上避免供电系统电压波动或谐波增大等问题。

2无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

2.1设备耗用无功功率

大多数情况下，低压电网中功率因数的出现，往往与低压电网运行时所产生的无功功率存在密切联系，为了尽可能降低电力资源损耗量，无功功率补偿操作的开展显得尤为重要。例如，电网内部有功功率数值不变，对应的无功功率数值下降，此时，低压电网内部功率因数会大幅提升，当无功功率数值为0时，对应的低压电网功率数值达到最大值，具体数值为1。因此，低压电网功率因数与无功功率之间存在反比关系。现阶段，常见的电网功率消耗设备主要包含电力变压器和异步电动机两种。实际运行时，这两种设备很容易使低压电网功率因数出现变化。

2.2电网频率波动

电网频率波动问题会导致低压电网功率因数发生变化，不利于低压电网功率因数的稳定性维护。受此影响，异步电动机、变压器等装置的内部无功功率同样会发生变化。为了降低该类问题的出现概率，相关人员应根据实际运行情况，保证低压电网功率因数适当提升。无功补偿技术除了维护整个电网功率始终处于平衡状态之外，还能降低电网能量损耗，为供电业务有序开展奠定良好基础。

3无功补偿技术在低压电网中的具体应用策略

3.1PLC技术的应用

在电力系统运行过程中，PLC技术也是常用的电气工程自动化技术之一，其融合了继电控制和计算机技术，属于微机型继电保护技术，和以往的继电保护技术相比，PLC技术的逻辑性更强，具备可靠性高、抗干扰能力强、适应能力强、使用灵活便捷等优点。在电力系统运行中应用PLC技术，可以提高电力系统灵敏度，还可以减少系统运行损耗。借助可编程控制器（PLC）可以识别、运算来自主线路的信号，继而经过自动编程生成工作指令，实现对电力系统的自动化控制。电压互感器输出的交流模拟信号通过整流与滤波电路、串联电阻转为直流电，部分直流电直接接入控制器输入端，部分经过编码器编码后接入控制器输入端，由控制器判断输入信号，辨别继电器动作和其他输出设备动作。在电力系统运行中应用PLC技术，可以构成模拟闭环控制系统，合理调整电力系统中各种环路的工作状态，完成模拟量和数字量间的转换，同时合理控制电力系统的温度、压力和流量。

3.2配网自动化

首先是馈线自动化系统。配网自动化馈线自动化系统对供电可靠性有积极作用：对电力设备进行远程操控。通过对故障点进行定位和隔离，实现供电恢复后快速准确地查找到故障区域内的电力设备，并根据故障信息分析出故障原因；在实际应用过程中发现，自动重合闸存在着一定的问题，例如，操作不方便、成功率低等。配电自动化系统能够将断路器分合闸时间与电力系统正常工作时间相比较，一旦两者相差超过一定限度，便可实现自动重合闸功能，从而避免因重合失败而导致事故扩大或设备损坏等问题的出现。瞬时故障发生时，由于线路受到的不良冲击较小，因此在不影响自动重合闸正常工作的情况下，可将其造成的不良影响减少到原来的10次及以下，甚至可以减少到原来的5次及以下，从而使馈线自动化系统可靠性得到很大程度上的提高，保证了自动重合闸成功率达到90%以上；在正常情况下，备用电源的转换可以由手动操作进行；当供电线路发生故障需要切断电源后，应立即开启备用电源，在最短的时间内恢复电力供应。这类电源切换成功的概率非常大，不过，仍有10%的可能发生意外，馈线的自动化系统可以对此进行有效的补偿，保证备用能源的正常转换。其次是供电可靠性。配网自动化系统强化了用户用电体验，有效地提高了供电可靠性。配网自动化系统为了满足不同类型客户的用电需求，需要对每个电表进行安装和调试工作，然后再将其送至营业厅内，根据实际情况制定相应的电力使用方案并执行。多了很烦琐的程序，报账时间也相对较长，用户的体验也很不满。此外，由于配电设备数量较多，导致整个电力系统存在着较大隐患。如果出现问题，不仅会造成巨大经济损失，还会对居民生活产生影响，甚至威胁人们的生命安全。而配网自动化系统的运行与实施给有关工作人员和用户提供方便和快速地感受，工作人员可以通过互联网了解线路的运行情况，极大地简化了安装过程。

3.3静止同步补偿器技术

静止同步补偿器技术能有效实现无功功率的连续动态补偿，克服传统技术的应用弊病。传统静止无功补偿器本身是无源型设备，等同于连续性的可调节电容器或电抗器，会出现电压降低后补偿量不足等问题，甚至会出现谐波干扰现象。在静止同步补偿器的应用过程中，应设定并网电压源逆变器，借助对应的控制方式，更好地满足逆变输出侧正弦电压的处理需求，结合现有器件和控制系统，在设定规范化装置容量和性能的同时，综合考量技术因素和经济因素，从谐波特性和响应特性的角度分析，滤波电抗标准值设定在0.2～0.5之间最适宜。

3.4合理选择高低压电气设备

变电站改造过程中要按照正常工作条件下的状态来选择变电站电气设备的额定值。在校验电器设备的热动稳定状态时需要按照短路下的条件，设计人员需要检验三相短路条件并评测变电开关的断流能力。根据实际情况及所处的实际情况，选用适当的电气设备，并根据所需的电气设备来确定所需的主变压器个数。在城市电网变电所中，为了避免突发情况，通常会有两个以上的主变压器，在某一变压器发生故障时，可以把负载转移到其他变压器上，保证电力的正常运行。

结语

近年来，随着社会面用电量的大幅提升，低压电网的稳定运行显得尤为重要。为了避免供电质量出现问题，相关企业应做到无功补偿技术的合理应用，依靠低压电网功率因数提升，避免电力资源浪费现象，为电气企业发展创造更多有利条件。另外，还要关注无功补偿技术的应用注意事项，使整个补偿流程逐步完善。

参考文献

［1］边茂洲.探析电气自动化中无功补偿技术要点［J］.科技与创新，2022（10）:42-44+48.

［2］王伟.探析电气自动化中无功补偿技术要点［J］.中国设备工程，2021（15）:206-207.