我国低压电网中无功补偿分析

【摘要】在通常使用的电网中，电网对各级变压器提供的无功功率会损耗很多的电能。通过低压电网中无功补偿可以有效的提高电压质量，能够有效地提高功率因数，从而达到节能的作用。本文主要介绍了低压电网中无功补偿的重要意义，并通过具体分析，提出了低压电网中无功补偿的原理和方法。为电力系统的高效运行提供理论借鉴。

【关键词】低压电网；无功补偿；功率因数；节电技术。

前言

无功补偿通常通过借助无功补偿设备提供的无功功率，提高整个电力系统的功率因数，从而降低在各级输配电设备处的电能损失，达到改善电网质量的目的。从理论山看，各级网络和输配电设备都必定会消耗一定数量的无功功率，特别是低压电网中消耗的无功功率是最多的。通过无功补偿设备“分级补偿，就地平衡”的使用原则，合理的对电网进行布局，就能最大限度的减少无功功率在传输上的损耗，从而达到提高输电设备效率的目的。

1低压电网中无功补偿的意义

具体来说，低压电网中的无功补偿可以很大程度上提高电网电压的稳定性，进一步来讲，提高了电压的稳定性就可以提高电压的质量，降低因电力传输而带来的电能损失，进而提高供配电设备的供电能力。如果企业内部的供配电体统安装了无功补偿装置，就可以提高企业内低压电网的电压质量以及配电设备对电压的利用率，还可以为节能减排做贡献。通俗的讲，提高了设备对电能的利用率，就可以降低企业使用电能的费用，而且还可以通过稳定的电压减少对企业内部设备的损耗，减少企业需要花费的电费以及设备维护费。所以低压电网中的无功补偿对用户和供电企业都有非同小可的作用。

2低压电网中无功补偿的原理

诸如电动机，变压器，电焊机，电抗机等采用感性负荷的用电设备，通常感性无功功率的电流相位往往滞后于电压相位，相反，容性无功功率的电流相位往往超前于电压相位。所以通常使用容性无功补偿来补偿感性无功功率，从而达到减少电网无功负荷的目的。超前电流通过与滞后电流的互补，也可以认为是使用电容性负荷的无功功率来补偿电感性负荷的无功功率来达到无功补偿的目的。所以，在电网容量一定时，减少无功功率，可以相当程度的达到提高功率因数的目的。

3低压电网中无功补偿的方式

有很多用电设备是通过电磁感应的方式进行工作的，使用电磁感应是通过交变的电磁场进行能量的传递和转换。在这个过程中电能不是全部的转换成了人们所需要的热能，机械能等能量，有一部分能量通过建立交变的电磁场而没有做功，这部分没有做功的功率称为无功功率。无功功率并不是没有用处的电功率，而是电能转换成了其他方式的能量。所以供电系统中，除了必要的电源以外，还需要提供无功电源来补充无功功率。通常功率因数通过以下公式进行计算

cosΦ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

功率因数反映了电源输出功率被有效利用的程度，当然，我们希望的结果是电能的利用率越高越好，也就是功率因数越大越好。所以，对电网的供配电设备进行无功补偿是很有必要的，无功补偿通过以下三种方式进行：

3.1随机补偿

随机补偿通常用于电动机的无功补偿，具有简单方便啊，操作灵活的特点。随机补偿通常伴随着电动机的开关而补偿消失，自动进行无功补偿，减少了反复的调整过程，具有很大的实用性。

3.2随器补偿

随器补偿通常用于对配电变压器的空载无功功率进行补偿，具有较高的性价比。随器补偿主要是将低压电容通过保险接入到配电变压器线路中，达到有效平衡配电变压器空载无功功率的作用，有效降低配电变压的空载损耗。随器补偿是目前使用的最为有效的无功补偿方式。

3.3跟踪补偿

跟踪补偿通常用于100KV以上的专用配变用户，补偿效果良好。跟踪补偿通常以无功补偿投切装置作为控制保护的装置，将低压电容器组补偿在0.4kv母线上的方式工作，从而达到无功补偿的目的。

4低电压电网中无功补偿的方法

4.1低压集中补偿法

这种方法主要是在配电变压器的380V侧进行集中的补偿，采用微型计算机控制的低压并联电容器柜进行集中补偿。使用低压集中补偿法通常可以产生如下作用：

（1）容量大。由于通过微型计算机进行精细控制，所以，在同时补偿数量巨大的电容器时可以发挥很重要的作用，达到很好的补偿效果。

（2）跟踪性好。采用微型计算机控制可以客观的根据用电用户的具体的无功补偿情况进行调整，良好的跟踪电网中无功功率的变动情况，使无功补偿具有时效性，做到供给平衡。

（3）补偿经济效率高。由于使用一部无功补偿装置可以达到为很多用户补偿的目的，所以减少了使用在电网过程中各个供配电设备处的资金消耗，也进一步减少了投资和维护成本，具有良好的经济效益。

4.2中间同步或静止补偿法：

中间同步或静止补偿法通常使用在远距离输电电网中，可以保证补偿的顺畅性。采用中间同步静止补偿法可以产生如下作用：

（1）电压稳定。通过在远距离电网中使用该方法，有助于维持电压的稳定，可以有效减少输电过程中需要不断充电的问题。

（2）容量水平高。在多条线路中使用该方法，可以及时补偿电网中的功率损耗，达到很好的稳定电压，增加电容量的作用。

（3）调节性强。这种补偿方法通常用在电网需要补偿电路的中点处，能够把配给和补偿的功效最大化发挥，达到最好的调节功能。

4.3用户终端分散补偿：

用户终端分散补偿通常是用在电网的终端，即能在用户端进行分配时，通过分散补偿，提高电压的利用率，而且能得到相对稳定的电压，减少对用户设备的破坏。这种方法主要作用于不方便统一管理的分散的用户端，或者需要特别条件的用电设备。分散补偿主要用于解决一下问题：

（1）城镇用电器增多，对电能的效率有了更高的要求，对电压的稳定也有了更高的要求，通过分散补偿可以更好的节省成本。

（2）城镇人口使用电器的频率变高，通过细节化的补偿，可以更好的完善统一补偿的漏洞，使电能的使用有更多的发展。

5低压电网中无功补偿的重要性

随着电能用处的越来越广，用量越来越大，无功补偿的作用会越来越大，一方面给能提高用电效率，另一方面有能降低电能的损失。无功补偿的重要性主要体现在以下方面：

5.1稳定电压是无功补偿的重要组成部分

由于电能的长距离传输以及传输过程和使用过程的无功功率，电压是相当不稳定的，电力传输质量也是相当差的，通过无功补偿则可以对以上情况进行改善，起到节能稳压的作用。

5.2无功补偿可以很大程度的节省开支

无功补偿可以节省用电量，对于企业，特别是用电量大的企业，电费开支是很昂贵的，所以对电能进行更大程度的利用可以相对的节省开支。而且使用无功补偿设备后，电压相对稳定，对用电设施的损耗较小，可以降低设备的维护费用，更大程度的降低成本。所以，无功补偿在帮助企业节约成本上有很大的作用。

6结束语

通过上述文字可以很明确的得出，在低电压电网的无功补偿中，根据不同的需要和实际情况的限制，选择不同的无功补偿方法，可以优化电网，使电能得到最大程度的利用。无功补偿的使用，对社会，对国家，对环保有非常重要的意义，需要不断研究发展。

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