大型工业企业配电网电压无功控制策略

摘 要：随着工业生产的快速发展，对电力方面的需求量也在不断的增长着，因此，对供电方面的质量和可靠性都提出了较高的要求。电能质量最为供电的一个重要的指标，电压幅值是否合格，主要对工业生产中的产品质量和设备的安全等方面有着很大的影响因素。本文主要是通过对大型工业企业中的配电网电压无功控制所存在的问题进行了相应的分析和探讨，大型工业企业并根据分析和探讨提出了相应的配电网电压无功控制方面的策略，便于同行进行指导和参考。

关键词：大型企业 工业企业 配电网 电压 无功

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0107-01

对大型的工业来说，大部分的设备都是属于消耗量大的无功功率负荷，其用电量是非常之大的，而其中功率因数较低的特点就决定了大型工业企业就需要从供电端来吸取很多的无功功率，这样就严重的影响了供电方面的质量。若是靠供电段的电压调节法来进行的话，是根本无法满足生产对电压的要求的，我们就必须的加强其自身配电网中的电压无功调节的能力，进而确保了生产可以安全的进行。满足于生产中的监测点的功率因数和电压的质量是控制策略中的额首要目标，我们要在此基础上进行调节配电网电容器和首端变压器分接头，来控制下级变压器的运行电压处于稳定，使得变压器处于最佳的运行电压的周围，这样就可以使变压器的损耗降到最低。

1 大型工业企业配电网电压无功补偿技术的现状

（1）以纯电容器补偿形式为主。因为电容器是一个比较脆弱的部件，但是，在现在的电网当中，有很多的谐滤存在，在通过纯电容器形式对系统进行无功功率补偿的时候，谐波电流就会被放大，导致补偿电容器、投切开关和用电设备及相关元器件的破坏。

（2）采用接触器作为投切开关的方式为主。以接触器作为投切电容器开关的时候，响应速度通常是比较慢的，在电气设备无功率变化比较快的时候，而且在有冲击性负载的系统当中，就不会实施有效的跟踪补偿。在电容器投入的时候，一般会产生比较大的涌流。在电容器切除的时候，还会产生比较高的过电压。当电容器又一次投入时，那么就需要充分的放电。

（3）以等容循环投切控制的策略为主。在用等容循环投切制策略的时候，分组是比较粗的，而且，补偿精度也是比较差的。如果电力系统一直处于欠补偿的状态下，那么平均的功率因数就会低。

（4）一般是采用普通型的控制器。普通型的控制器抗干扰能力是比较差的，时常会出现一些死机现象或者是误动作，这样就不能够在有谐波的系统中工作。同时，控制器的功能也是比较容易简单的，这就不能满足先进的补偿系统控制的要求了。

（5）以三相共补的补偿形式为主。如果在三相不平衡的负载系统当中，那么就不能实施有效地分相补偿。

（6）保护措施没有或者是不完善。在补偿的设备出现不正常的时候，那么就不能实施有效的保护了。

（7）柜体的结构。成套装置的制作通常是使用器件、分离元，柜体内部的结构是非常复杂的，而且组装的工艺难度相当大。

（8）元器件的整体质量水平并不高。因为元器件是分别在不同的厂家购买的，那么，相应的元器件的质量水平自然也就不一样，在各种的元器件间的参数配合就会不合理或者是不准确，这样就会导致补偿设备运行的故障率高，不可靠。

2 大型工业企业配电网电压现存在的问题

（1）容性无功是通过电容器的投切实现的，因为容性功率调节的不平滑而呈现阶梯性的调节，所以，在系统运行过程当中，就无法实现其最佳的补偿状态。电容器分组投切，使得变电站无功补偿效果就会受到电容器组每组电容器容量与分组数的制约，分组过少，那么电容调整梯度冲击过大，分组过多，那么就需要增加一些开关和保护等附属的设备及其占地面积。

（2）电容器组仅提供容性无功补偿，当系统出现无功过剩时，无法实现无功就地平衡。

（3）因为系统无功的变化而造成电容器的频繁投切，这样就会使得电容器的充、放电过程就会频繁，就会减少其使用寿命，同时也会对设备的运行带来不可靠因素。

（4）这种方法需要在变压器上配置有载的开关。变压器带负荷的时候，调节有载开关的分接头，这样就会出现短时的匝间短路产生电弧，影响变压器油的性能，同时，还会损坏电气性能和分接头的机械，所以，运行的部门通常采取尽量少调或者是不调有载分接开关的原则，就担心VQC的综合调节效果难以实现。

（5）变压器分接头只能调节母线电压而无法改变系统中的无功大小，其结果是：当无功缺乏较严重的情况下调整分接头，大量的无功将从上一级系统中被强行拉过来；系统无功过剩时调整分接头，把大量的无功送入系统中。这些结果会导致产生大量损耗，做法是不合理的。

3 大型工业企业配电网电压无功控制策略

静态的无功补偿系统（SVC）的主要内容包括：晶闸管投切电容器（TSC）、固定电容器组（FC）与晶闸管控制并联电抗器（TCR）。因为采用的电力电子器件实现控制，系统的无机械触点，控制过程执行的速度快，并且，可以把无功补偿的范围扩大到滞后和超前两个可连续调节的范围中，因为它本身具有的双向无功调节能力，所以，是无功调节的一种最优方案。

与原有的VQC系统相比较来说，通过改进，电网的控制就可以达到以下几点的目的。

（1）电容器作为主要的无功元件，而电抗器作为调节的元件，这样可以避免变电站无功波动所产生的电容器频繁投切的问题，从而可以延长了投切开关与电容器的使用寿命。

（2）电抗器采用可控硅控制，它的容量可以连续无级调节，可以消除仅有的电容器投切时所造成的阶梯式无功补偿，实现无功的真正就地的平衡，从而可以降低网损和提高了系统的传输能力。

（3）扩大了变电站的无功调节容量，使其具有更优越的电压调节效果，从而减少变压器分接头的频度调整。

（4）双向的无功功率补偿扩大了变电站无功调度的工作范围，达到无功的优化调节目的，为配电网区域无功控制提供了有效的手段。

4 结语

总而言之，为了保证大型工业企业的用电质量，减少电网损耗，通过相应的解决对策，并加以实施，将会在一定程度上提高用户的电压合格率，改善电能质量，同时将降低网损，为企业提高了经济效益。

参考文献

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