在我們的日常生活中，電力是不可或缺的一部分。隨著生活水平的不斷提高，我們的用電需求也越來越大。在電力系統(tǒng)中，電力用戶需要電力系統(tǒng)供給大量無功功率。無功功率會(huì)致使電網(wǎng)功率因數(shù)下降，增大電能損耗。因此，在電力用戶中，提高功率因數(shù)，減少無功電力消耗，對節(jié)能降耗具有十分重要的意義。

第1講

- 什么是無功補(bǔ)償 -

無功補(bǔ)償是一種在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境的技術(shù)。

了解無功補(bǔ)償，首先要了解幾個(gè)概念，“有功功率”與“無功功率”與“功率因數(shù)”。

01.有功功率

直接消耗電能，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://m.makelele.cn/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械能、熱能、化學(xué)能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率

02.無功功率

無功功率，許多用電設(shè)備均是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。而為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率。無功不做任何功，但會(huì)占用輸變電設(shè)備的容量，降低設(shè)備利用率。

簡而言之，有功功率，就是設(shè)備消耗了的，轉(zhuǎn)化為其他能量的功率。無功功率，是維持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，但是并不消耗的能量。無功功率存在于電網(wǎng)與設(shè)備之間，是電網(wǎng)和設(shè)備不可缺少的能量部分。

03.功率因數(shù)

功率因數(shù)：是用來衡量用電設(shè)備(如：電網(wǎng)的變壓器、傳輸線路等)的用電效率的數(shù)據(jù)。功率因數(shù)=有功功率/視在功率。cosφ=P/[(P2+Q2)^(1/2)]，當(dāng)Q越接近于0時(shí)，功率因數(shù)越大。

功率因數(shù)是反映電能中無功電能和有功電能比例關(guān)系的指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)數(shù)值越接近1，意味著電網(wǎng)系統(tǒng)中流動(dòng)的無功功率越趨近于0，可以降低系統(tǒng)無功功率引起的電能損耗，同時(shí)用戶側(cè)也能避免因功率因素過低而招致供電局的無功罰款。

第2講

- 無功補(bǔ)償意義

在現(xiàn)有的企業(yè)用電大環(huán)境下，提升功率因數(shù)，減少無功消耗，會(huì)給電網(wǎng)及用電企業(yè)帶來諸多效益。

對于電網(wǎng)，提高功率因數(shù)：

1、提高輸變電設(shè)備的利用率;

2、降低電壓損失，提高末端電壓水平;

3、降低線路損耗。

4、降低能源浪費(fèi)

對于用電企業(yè)，提高功率因數(shù)：

1、減少基本電費(fèi);

2、避免罰款，甚至獲得獎(jiǎng)勵(lì);

3、減少因無功帶來的設(shè)備損失和維修;

4、增加設(shè)備容量利用率，節(jié)約設(shè)備投資成本

不僅如此，功率因數(shù)是否達(dá)標(biāo)直接決定了企業(yè)當(dāng)月電費(fèi)賬單。如果功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)，則供電局會(huì)進(jìn)行罰款;功率因數(shù)超過考核指標(biāo)，供電局會(huì)對電費(fèi)有對應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。

我國電力系統(tǒng)關(guān)于用戶側(cè)無功功率因數(shù)要求政策如下：

能源電[1988]18號(hào) ，電力系統(tǒng)電壓和無功電力管理?xiàng)l例：高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶功率因數(shù)為0.90及以上，其他100kVA(kW)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站功率因數(shù)為0.85及以上，農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)為0.80及以上。凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的新用戶，供電局可拒絕接電或加收力率調(diào)整費(fèi)。

第3講

- 無功補(bǔ)償方案選擇 -

01.無功補(bǔ)償產(chǎn)品分類

隨著負(fù)載的多樣化和復(fù)雜化，主流無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)也得到了不斷的發(fā)展。我們可以看到，靜止無功補(bǔ)償器從70年代至今，已經(jīng)經(jīng)歷的三代的技術(shù)革新

02.無功補(bǔ)償產(chǎn)品對比

目前，市場上常見的無功補(bǔ)償裝置主要有三類：接觸器投切電容器、TSC和SVG。下面我們來詳細(xì)的看一下這幾款產(chǎn)品。

接觸器投切電容器

圖1是接觸器投切電容器的單相基本結(jié)構(gòu)，其中的接觸器起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而串聯(lián)的電抗器是用來降低電容器受系統(tǒng)諧波的影響。在工程實(shí)踐中，采用專用切換電容器接觸器，這種專用接觸器一般都附加有抑制浪涌電流的裝置，可以有效地減少合閘時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流對電容器的沖擊，降低操作時(shí)產(chǎn)生的過電壓。

TSC—晶閘管型投切電容器

圖2是晶閘管投切電容器的單相基本結(jié)構(gòu)，其中的兩個(gè)反并聯(lián)晶閘管只是起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而串聯(lián)的小電感只是用來抑制電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流的。在工程實(shí)踐中，一般將電容器分成幾組，每組都可由晶閘管投切。這樣就可以根據(jù)電網(wǎng)的無功需求投切這些電容器。

TSC實(shí)際上就是斷續(xù)可調(diào)的吸收容性無功功率的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償器。

SVG—靜止無功發(fā)生器

SVG內(nèi)部為電壓源型橋式電路，通過控制加在電抗器上的電壓，就可以控制SVG從電網(wǎng)吸收的電流的相位和幅值，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

簡單的說，SVG就是將三相全控橋式電路通過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。

三代無功補(bǔ)償產(chǎn)品對比

03.無功補(bǔ)償方案選擇

我們的用電環(huán)境中，有不同的補(bǔ)償需求。因此，根據(jù)不同的用電場景，我們可以選擇不同的無功補(bǔ)償產(chǎn)品。

接觸器型無功補(bǔ)償裝置

接觸器無功補(bǔ)償裝置屬于較為傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢。

主要適應(yīng)于無功特性溫和，客戶預(yù)算有限、對無功補(bǔ)償裝置本身性能要求一般得場合。如普通居民區(qū)等場景。

TSC晶閘管型投切電容器

晶閘管型無功補(bǔ)償裝置為靜態(tài)無觸點(diǎn)投切裝置，響應(yīng)速度較接觸器型更快，屬于電容器投切原理型補(bǔ)償裝置。但不具備容性無功補(bǔ)償能力。

適用于有一定無功波動(dòng)的應(yīng)用場合，如一般現(xiàn)代建筑和工業(yè)領(lǐng)域。

SVG靜止無功發(fā)生器

SVG采用元器件式產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，可補(bǔ)償容感性負(fù)載，達(dá)到0.99級(jí)補(bǔ)償效果，可以有效避免過補(bǔ)和欠補(bǔ)的情況。且響應(yīng)時(shí)間非常快，適合快速變化的場合，與固定電容器組合可構(gòu)成任意范圍的連續(xù)補(bǔ)償。

適用于大型工廠等對無功補(bǔ)償精度與速度要求較高的場景。

第4講

- Sinexcel SVG -

Sinexcel SVG采用的全控器件是IGBT，能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)補(bǔ)償，且能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)補(bǔ)償效果。由于IGBT開關(guān)頻率很高，防止了諧波的產(chǎn)生。SVG各相均獨(dú)立控制，可以分相補(bǔ)償無功，并且具有補(bǔ)償三相不平衡負(fù)載的功能。Sinexcel SVG減小了設(shè)備的體積，更易于客戶的使用。

從圖4可以看出，Sinexcel SVG在開機(jī)瞬間，即做到對系統(tǒng)無功快速響應(yīng)，并且可以根據(jù)系統(tǒng)無功電流的變化，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。

從圖5可以看出，Sinexcel SVG發(fā)出與系統(tǒng)無功電流大小相等相位相反的補(bǔ)償電流，可將系統(tǒng)無功電流全部抵消。

在總結(jié)了這幾款市場上主流的無功補(bǔ)償產(chǎn)品后，相信大家對無功補(bǔ)償都有了一定的認(rèn)識(shí)，如果有任何關(guān)于無功補(bǔ)償方面的問題，都可以在后臺(tái)留言，我們將會(huì)一一為您解答。

審核編輯：湯梓紅