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    電力系統(tǒng)具有無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾裕噪娏ο到y(tǒng)越來(lái)越受到重視，顯而易見(jiàn)合理的投資和停止使用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，調(diào)整電網(wǎng)電壓，提高電能質(zhì)量，抑制諧波干擾，在確保電網(wǎng)安全運(yùn)行有一個(gè)非常重要的作用。如果無(wú)功功率不夠的情況下，由網(wǎng)格中的低電壓電平降低由電壓引起的無(wú)功功率平衡，負(fù)載吸收的無(wú)功率，以此來(lái)補(bǔ)償因減少不夠的無(wú)功率。同樣，如果缺乏監(jiān)管意味著有功或無(wú)功補(bǔ)償元件會(huì)存在不合理，在一段時(shí)間運(yùn)行的無(wú)功功率過(guò)剩將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行電壓過(guò)高。因此，為了維持系統(tǒng)的電壓電平，必須要保證有足夠的無(wú)功功率負(fù)載的系統(tǒng)，以此來(lái)滿足無(wú)功功率線路和變壓器的無(wú)功功率損耗和補(bǔ)償?shù)男枨蟆?

    1.無(wú)功功率就地補(bǔ)償?shù)母拍?

    在布置無(wú)功補(bǔ)償裝置的時(shí)候，我們必須首先考慮監(jiān)管者的要求，以滿足電網(wǎng)電壓質(zhì)量指標(biāo)。此外，還要避免網(wǎng)格內(nèi)的長(zhǎng)距離傳輸無(wú)功功率，降低電網(wǎng)電壓損耗和功率損耗。無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t是做分層分區(qū)無(wú)功平衡，無(wú)論是在負(fù)載那里安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置的工作是必須要做的。這不僅是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，也是必要的無(wú)功功率的特點(diǎn)，如果你不會(huì)有最好的補(bǔ)償目的，就不能就地解決無(wú)功功率平衡。

    2.電壓質(zhì)量的重要性

    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對(duì)電力需求也日益增長(zhǎng)，同樣的對(duì)供電質(zhì)量也提出了更高的要求。電能質(zhì)量是指電網(wǎng)供應(yīng)到用戶接收端的交流電能質(zhì)量，電能質(zhì)量評(píng)估用戶的關(guān)鍵指標(biāo)是：電壓質(zhì)量，頻率，供電可靠率，諧波含量等。其中電壓電源，電壓電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的主要質(zhì)量指標(biāo)，對(duì)用戶的安全和產(chǎn)品質(zhì)量以及電氣設(shè)備的安全和壽命具有重要的影響。

    3.電壓偏差的電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的運(yùn)行

    一般在正常情況下，額定電壓的電氣設(shè)備，是更適合的工作的狀態(tài)，壽命也相對(duì)比較長(zhǎng)。但事實(shí)上，系統(tǒng)電壓或大或小的偏差，會(huì)導(dǎo)致電壓偏差的電氣設(shè)備，工作狀態(tài)，性能，效率，壽命有一定的影響。

    3.1 簡(jiǎn)述電壓偏差對(duì)照明設(shè)備的影響

    在通常情況下受偏壓的白熾燈照明設(shè)備是最敏感的。當(dāng)電壓上升，在其發(fā)光效率大大提高的同事其壽命也將大大縮短。如果電壓高于其壽命的評(píng)級(jí)為5% ，將被縮短40%的電壓降低時(shí)，白熾燈的壽命可以提高，但其發(fā)光效率將大大降低，如果電壓低于額定值的5%的光通量將減少18%。對(duì)于熒光燈，燈的壽命，通過(guò)對(duì)燈電流的工作。當(dāng)電壓高于額定值的5% ，飽和度，因?yàn)殒?zhèn)流器使燈的工作電流大大增加，燈的壽命將減少約20% ；電壓降低時(shí)，燈的壽命將增加，但電壓低于規(guī)定的78 %時(shí)，燈絲預(yù)熱溫度過(guò)低時(shí)，會(huì)使其光通量減弱，導(dǎo)致難以在低溫下啟動(dòng)燈泡。

    3.2 電壓偏差對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響

    電機(jī)的端子電壓降低時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的平方會(huì)成比例進(jìn)行電壓下降，如電壓降低10%，81%的額定轉(zhuǎn)矩也會(huì)隨之下降，電機(jī)滑也會(huì)降低，當(dāng)負(fù)載重時(shí)，電機(jī)總損耗的增加，輸出功率減小，由電動(dòng)機(jī)吸收的無(wú)功功率的顯著減少（當(dāng)電壓下降到低于一定的臨界值，無(wú)功負(fù)載再次增加） ，電動(dòng)機(jī)電流的增大，如果額定端電壓的電壓長(zhǎng)期低于90 % ，可能是由于老化降低電動(dòng)機(jī)的絕緣壽命，甚至?xí)斐呻姍C(jī)燒壞，繞組損壞。當(dāng)終端電壓增加時(shí)，由于磁飽和，勵(lì)磁電流的速度增加（增加電壓的無(wú)功功率的平方） ，核心，繞組溫度的增加，電機(jī)的電流。當(dāng)正偏壓電壓過(guò)大時(shí)，電機(jī)的使用壽命將會(huì)降低，甚至?xí)斐蓳p壞電機(jī)。

    3.3 電壓偏差的變壓器，變壓器的效果

    在絕大多情況下當(dāng)電壓增加時(shí)，變壓器句有兩個(gè)主要的作用。首先，激勵(lì)電流的增大，增加核心的磁通密度，導(dǎo)致鐵損增加，核心溫度升高；第二，油田和纏繞表面的增加，電流增加的平方成比例的繞組損耗。

    3.4 電壓偏差的并聯(lián)電容器

    電容性無(wú)功功率大大降低，使無(wú)功功率的輸出電壓，低電壓的平方成正比。電壓的上升，使無(wú)功功率增加，但由于電場(chǎng)增強(qiáng)，可能會(huì)導(dǎo)致局部放電現(xiàn)象加劇絕緣壽命降低。如果長(zhǎng)期處在額定值的1.1倍電壓工作模式下，其壽命將減少約44 %的額定壽命。產(chǎn)生電容爆殼鼓脹的現(xiàn)象是由于局部放電和絕緣老化所造成的累積效應(yīng)。

    3.5 電壓偏差對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響

    當(dāng)發(fā)生電壓降低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致負(fù)偏置電壓的增加，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響主要有三個(gè)方面：首先，由于電力傳輸線輸送靜態(tài)穩(wěn)定功率極限（ Pm的= EU / X ）和發(fā)電機(jī)的電勢(shì)E成正比系統(tǒng)電壓U是成比例的電抗X是成反比的組合的，在系統(tǒng)電壓為低，穩(wěn)定的功率限制減小，從而導(dǎo)致穩(wěn)定的發(fā)送功率的線功率限制和減少差異，所以容易出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定，重者將導(dǎo)致發(fā)生系統(tǒng)崩潰重大事故；其次，當(dāng)缺乏無(wú)功功率的電網(wǎng)，電網(wǎng)的電壓變低，可能是由于電壓不穩(wěn)所造成的系統(tǒng)電壓崩潰，隨之則會(huì)造成了大量的用戶將停電或系統(tǒng)崩潰。第三，電壓處在低壓狀態(tài)，有功功率損耗會(huì)增加，導(dǎo)致電力成本增加，不利于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

    4.各種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備和補(bǔ)償

    4.1 同步冷凝器

    同步冷凝器在本質(zhì)上是一個(gè)沒(méi)有同步電機(jī)的機(jī)械負(fù)載的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，這是第一次使用，得到了很多使用的并聯(lián)電容器，繼而它退居次要地位。其主要缺點(diǎn)是投資大，運(yùn)行和維護(hù)都相對(duì)比較復(fù)雜性。因此，許多國(guó)家都不再使用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的新同步冷凝器。

    一般情況下可被安裝在調(diào)整攝像機(jī)強(qiáng)迫勵(lì)磁裝置，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，電壓下降大幅調(diào)整攝像頭就可以強(qiáng)迫激勵(lì)，以此來(lái)維持電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電容的無(wú)功功率輸出和降低工作電壓成比例的方波電壓，輸出將是一個(gè)反應(yīng)的急劇下降，例如，當(dāng)電壓降到10% ，成0.9Ue ，電容器的輸出無(wú)功功率變?yōu)?.81Q ，即無(wú)功功率的輸出將減少19% ，所以，此時(shí)不能穩(wěn)定系統(tǒng)的電容電壓。

    4.2 并聯(lián)電容器

    總所周知無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、電容器具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：電容低損失，高效率。現(xiàn)代電容器損耗只有約0.02 %的電量。除了調(diào)整相機(jī)本身的損失，而其附屬設(shè)備，需要使用一些2 %至30%的用電量，這樣就遠(yuǎn)高于電容器，電容器是固定設(shè)備，操作和維護(hù)都比較簡(jiǎn)單，更無(wú)噪音。調(diào)整相機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，操作和維護(hù)是非常復(fù)雜的，最常用的并聯(lián)電容器作為電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在國(guó)內(nèi)和國(guó)外90%的電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。

    4.3 并聯(lián)電抗器

    并聯(lián)電抗器是感性無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，它可以吸收多余的系統(tǒng)無(wú)功功率，這樣可以避免過(guò)高的電壓電網(wǎng)運(yùn)行。為了防止EHV -空載或輕載操作，充電電源線引起的線電壓的增加，一般安裝充電功率吸收線并聯(lián)電抗器時(shí)，也可以用來(lái)限制或由于突然甩負(fù)荷故障接地引起的過(guò)電壓導(dǎo)致危及系統(tǒng)絕緣。

    4.4 靜止補(bǔ)償器

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，其主要作用是電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)沖擊載荷補(bǔ)償，根據(jù)負(fù)載變化，你可以快速改變輸出的無(wú)功功率的性質(zhì)或保持電壓恒定。 實(shí)際中使用的控制電抗器與電容器并聯(lián)，電容器可發(fā)出無(wú)功功率，可控電抗器可以吸收無(wú)功功率，由電子控制裝置及其控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快速的響應(yīng)，這個(gè)快速的響應(yīng)一般只有20毫秒。與此同時(shí)，靜態(tài)補(bǔ)償器也可以抑制諧波對(duì)電力系統(tǒng)的危害。

    總之，在沒(méi)有足夠的電源系統(tǒng)中，應(yīng)大力推廣有載分接開(kāi)關(guān)變壓器，運(yùn)行中的各種方式，是可以保證質(zhì)量的電網(wǎng)電壓的關(guān)鍵手段。

來(lái)源：中國(guó)節(jié)能在線網(wǎng)