浅析建筑配电无功补偿的选择与应用

张芝伟王金鹏

1.23272119850802091X 黑龙江哈尔滨 150026 2.23088119850119081X 黑龙江哈尔滨 150026

浅析建筑配电无功补偿的选择与应用

张芝伟1王金鹏2

1.23272119850802091X 黑龙江哈尔滨 150026 2.23088119850119081X 黑龙江哈尔滨 150026

在当前我国建筑行业发展的过程中，人们为了使得建筑工程的施工质量得到进一步的提高，人们也将许多先进的科学技术应用到其中，这就使得建筑物的使用功能得到很好的增强。而配电无功不足装置的使用，主要是为了对其配电系统进行相应的优化处理，从而使得电力资源的利用率得到有效的提升。本文通过对无功补偿的基本原理进行简要的介绍，讨论了建筑工程配电无功补偿的选择，以供参考。

民用工程；配电系统；无功补偿

一、引言

随着社会经济的不断发展，我国的建筑行业也在蒸蒸日上，许多新型的建筑结构也不断的出现在了人们的视野当中。不过由于其建筑物的逐渐增多，电力资源的消耗量也在逐渐增多，因此为了使得建筑供电系统的工作性能得到有效的保障，提高电能的利用率，我们就将无功补偿技术应用到了其中，这就使得建筑配电系统的节能效果得到很好的提升。目前，人们为了使得无功补偿的应用效果得到进一步的提升，就将许多先进的科学技术应用到了其中，这也使得无功补偿装置的种类在不断的增多。其中不同的武功补偿装置其应用效果也存在着较大的差异，为此我们就要对其进行合理的选取，从而使其配电系统的工作性能得到提升。

二、无功补偿的基本原理

在建筑工程配电系统运行的过程中，无功补偿技术的应用主要是为了提高配电系统的工作性能，使其电力资源在线路输送的过程中，电损量得到有效的控制，从而得到节约能源降低成本的效果。一般而言，我们在对建筑电网系统进行建设施工的过程中，电网系统的输出功率主要包括了有功功率和无功功率这两个部分。其中有功功率的产生，就是电气设备对电力资源的直接消耗，将电能转化成其他形式的能源，从而满足电力设备运行的相关要求。而在无功率模式下，电气设备是不需要消耗电能的，它只是通过相关的方法将电能的形式进行环环，从而满足电气设备运行的实际条件。这样不仅使得电力资源的利用率得到有效的提高，还使得电气设备的工作性能得到有效的提升。而无功补偿装置的应用，则是在电网系统输出无功功率的基础之上，来对其整个建筑工程配电系统进行相应的优化，从而在满足配电系统运行的同时，也有着良好的节能效果，使得现代化建筑物的使用功能得到进一步的提升。

近年来，随着科学技术的不断发展，人们为了使得无功补偿装置的应用效果得到进一步的提升，人们也将计算机技术、信息技术和自动化技术等先进的科学技术应用到其中，从而方便了人们对建筑工程配电系统的控制管理，满足了现代化建筑工程建设施工的相关要求。

三、无功补偿方式

在现代化建筑工程配电系统建设施工的过程中，我们所采用的无功补偿的方式有很多。其中主要是采用的负荷侧集中补偿方法来对其进行处理，这种补偿方式主要是通过自动公路调整装置，来对其进行相应的控制管理，从而使得配电系统可以随着电力负荷的变化量来进行相应的变化。另外，在当前建筑工程配电无功补偿的过程中，我们除了采用负荷侧集中补偿方法以外，还可以采用三相电容补偿、分相电容补偿以及混合补偿这三种方法来对其进行处理。因此我们在对建筑工程配电无功补偿的过程中，我们就可以根据其实际情况和相关要求，来对无功补偿方式进行选取。下面我们就对这几种常见的无功补偿方式进行介绍。

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.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。

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。

四、民用建筑工程功率补偿的选择

1.民用建筑负荷的特点分析

在民用建筑中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，同时，尤其是住宅楼在运行中各户用电不均衡，使三相不平衡更为严重。因此，民用建筑负荷应属典型的三相不平衡负荷。

2.民用建筑负荷功率补偿的选择

如前所述，三相电容自动补偿是根据其中一相所测的电压来进行的。因此，对所测相的补偿是合适的，而对另两相就有可能造成过补偿或欠补偿。如果过补偿，则过补偿相的电压就会升高，造成该相用电设备或保护元件因过电压而损坏；如果欠补偿，则欠补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。同时，补偿过程中所产生的过、欠补偿将给整个电网的正常运行带来严重的危害。所以，用传统的三相无功自动补偿方式不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿。

五、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。

六、结束语

总而言之，在当前我国建筑工程建设配电系统施工中，无功补偿技术已经得到了人们的广泛应用，这样不仅使得电力资源的利用率得到了很好的提升，还满足了现代化建筑工程的节能要求，从而促进了我国建筑行业的发展。不过，从当前我国建筑工程配电施工的实际情况来看，人们在对其进行建设施工的过程中，还存在着一些问题，为此我们还需要在不断的实践过程中，来对其进行相应的改进和完善，以确保建筑配电系统建设施工的质量。

[1]任元会主编.工业与民用配电设计手册[M].中国电力出版社，2005

[2]程浩忠，吴浩著.电力系统无功与电压稳定性[M].中国电力出版社，2004