建筑工程配电无功补偿选择分析

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摘要：主要通过对无功补偿的原理以及类型的分析，进而探讨了无功补偿的选择，希望能够为研究无功补偿的人员提供参考。

关键词：建筑工程；配电系统；无功补偿；分析；选择

在建筑工程配电系统中，使用无功补偿技术来达到节能目的，取得了很好的效果，但是采用哪种无功补偿方式就要根据建筑工程类型来决定，并不是所有的建筑类型都适合使用无功补偿装置，所以就建筑工程配电系统来说，要做好无功补偿的选择。在使用无功补偿装置时，要做好前期的准确工作。近些年来，无功补偿技术已经在建筑工程配电系统中得到了广泛的使用，正是因为这种技术的使用，提高配电系统的使用性能，也减少了能源的浪费，对建设节约型社会有着重要的影响。随着无功补偿技术的发展，其在建筑工程配电系统中得到更加广泛的使用。在此，笔者就无功补偿技术在建筑工程中的使用进行探讨。

1建筑工程配电无功补偿的基本原理

无功补偿技术之所以在配电系统中，得到了广泛的使用，主要就是因为该技术能够使配电系统在运行时，保持良好的状态，这样有效的降低了电能的耗损量，进而实现了节能的目标，增加了电力企业的经济效益。通常情况下，在对建筑工程配电系统进行施工时，配电网的输出功率由两部分组成，一部分是有功功率，主要是由于电气设备在运行使用时，对电力资源形成了消耗，这种消耗方式是直接的，这是由于有功功率的产生，才能将电能快速的转变为其他能源，进而实现了电力设备运行的目的；而另一部分就是无功功率，在这种模式下，电气设备不用消耗太多电能，而是利用其他方式将电能进行循环，进而达到电气设备运行的目的。在无功功率的状态下，不仅能够提高电能的利用效率，还能够提高电气设备的使用性能。建筑工程的配电系统耗费的电能很大，如果利用无功补偿装置，可能节省很多电能，进而实现了建筑工程配电系统的节能优化的目标，从大处说，有利于我国节约型社会的建设，从小处说，有利于建筑功能更好的发挥。近些年来，无功补偿技术得到了飞速的发展，人们将其与各种现代技术有效的融合起来，使无功补偿装置性能更加优良，更好的为人们服务。

2无功补偿方式

2.1三相电容自动补偿。三相电容自动补偿结构简单，成本低，在供配电系统中被广泛应用。它在补偿时，信号取自三相中的任意一相，根据检测结果的需要，三相同时投切相同数量的电容。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统，当三相负载平衡，三相电压、电流接近时，三相同时投切可保证三相电压的质量。但如果三相负荷不平衡，用三相电容自动补偿的方法来补偿无功电流、提高功率因数，不但不能达到预期的效果，而且可能会造成设备的损坏。

2.2分相电容自动补偿。分相电容自动补偿就是每相单独补偿，通过检测每一相的电压、电流，当每相功率因素或电压与设定值比较超出某一范围时，每相分别进行单独补偿，有针对性地进行无功补偿，避免补偿的盲目性，提高资源利用率。分相电容自动补偿较三相电容自动补偿复杂，但近年来随着计算机技术在供配电系统中的应用，分相电容自动补偿已在民用建筑中推广应用。

2.3混合补偿。较常见的混合补偿是设一组三相电容自动补偿的时，再设一组分相电容自动补偿，系统根据检测结果自动选择补偿方式，资源可得到充分利用，但前期投入费用相对高些。

3建筑工程配电系统功率补偿的选择

不同的建筑工程类型使用的负荷时不相同的，但是大部分建筑工程采取单相负荷的方式，这种负荷方式最大的特点就是照明、空调等设备会随着负荷的变化而发生变化，这种现象在建筑住宅工程建设中最为明显，因为每户居民的用电量不同，三相符合就更难实现平衡，因此对于民用建筑来说，其负荷形式应该是三相不平衡负荷。那么，针对这样的负荷形式，该如何对其进行功率补偿的选择呢？笔者总结如下：通常情况下，对三相不平衡负荷进行无功补偿时，选择的应该是三相电容自动补偿方式，但是这种方式是按照某一相的电压测定的，所以就会出现这样的现象，也就是对测定的相进行无功补偿是合理的，而是其他两相负荷进行补偿就容易出现过补偿或者补偿不足的现象，这两种现象都会产生不良的结果。比如如果是过补偿的情况，那么，该相的电压就会出现升高的现象，使用该相的电气设备或者配电系统的保护元件就会出现损坏；而如果出现补偿不足的现象，那么该相的回路电流就会出现增大的现象，而使用该项的电气设备以及线路等会因为电流的突然增加而出现烧坏的现象。如果利用这种补偿方式，在其补偿的过程中，也会出现过补偿或者补偿不足的现象，这种现象对整个电网的运行都会产生消极影响，因此在民用建筑中，不能使用上述的补偿方式，因为这种方式不但能起不到节能的作用，还会造成一定的浪费。

4分相电容自动补偿其他注意事项

在选择电容器额定容量时应注意与变压器容量的匹配问题，如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器，则往往会难以做到补偿精确；而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器，则将会导致电容器的投切频繁。我们知道，电容器在接通时，会出现极高的尖峰电流，而若是在电容器组中接入单个电容器，由于已接入电网的电容器此时已成为附加能源，则会产生更大的尖峰电流，这种尖峰电流将对开关及电器设备造成损坏。因此，我们应尽可能减少电容器的投切次数，也即不宜采用小容量电容器组来补偿大容量的变压器。另一方面，由于目前电网中大量存在非线性负荷（如众多的半导体功率元件等），使得电网中的谐波含量常常很高。装在电网上的电容器，从低压侧看它与变压器的感抗及剩余的电网电感形成一个振荡回路。当这一回路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时，振荡回路的励磁电流将使回路产生很高的过电流造成供电回路过载，甚至引起电容器的烧毁。因此，在电容器接通回路中需要串联一个电感，一则防止产生谐振，二则可吸收高次谐波电流。

综上所述，可知无功补偿技术在建筑工程配电系统中的确起到了很大的作用，促进了电力事业的发展。但是在具体使用时，也不能盲目的操作，要考察好建筑类型，之后再选择合理的无功补偿装置，这样才能取得事半功倍的效果。在安装无功补偿装置时，一定要请专门的人员进行安装，尽可能的避免过补偿或者补偿不足现象的发生，因为一旦出现这种现象，不仅会损坏电气设备，还会影响建筑工程配电系统的正常运行，因此安装人员的水平很关键。

参考文献

[1]张光涛.电力变电设计中的无功补偿技术[J].通讯世界，2016（1）：130.

[2]王涛.10kV及以下配网电容无功补偿及其节能[J].通讯世界，2016（1）：12.

作者：陈家涛 单位：大连正信建设工程管理有限公司