电网的无功补偿探讨

【摘 要】由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，因此无功补偿是电力部门和用户共同关注的问题。本文主要介绍了无功补偿的配置原则，补偿容量的配置、补偿设备以及补偿方式。

【关键词】电网无功补偿；配置原则；补偿容量；补偿方式

1.电网无功补偿概述

无功补偿，就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。由于电网中的负荷大部分均为感性负荷，再加上电网中的各级变压器和线路也为感性，因此电网必须进行无功补偿，在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要措施。

2.电网无功补偿配置原则

对电网无功功率消耗的基本情况进行分析，各级网格和输配电设备均需消耗一定数量的无功功率，特别是配电网占据了较大的比例。为使无功功率的传输损耗尽可能降至最低，使输配电设施的效率得以提升，应该秉承“分级补偿，就地平衡”的原则，科学的布置无功补偿设施。

2.1 总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主

一是应该使整个县公司电网的无功功率保持平衡状态，二是应使变电站、10kV配电线路的无功功率保持平衡状态。若不科学地设置补偿的位置及其容量、无功电源的话，局部的无功功率就无法达到平衡，从而导致各个分区间无功功率出现交换及长途输送，加大了电网的电能及功率的损耗。

2.2 电力部门补偿与用户补偿相结合

在配电网络中，用户大概能够消耗50％～60％的无功功率，配电网消耗了其余的无功功率，所以，为使无功功率在网络中的输送尽可能的降低，需进行就地补偿及平衡，因此，用户及电力部门一定要一起进行补偿。

2.3 分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主

集中补偿是在变电站集中安装大容量补偿电容器。分散补偿，即在配电网络中用户的用电设施、配电变压器和配电线路等分散的负荷区进行的无功补偿。集中补偿主要是对主变压器自身的无功损耗进行补偿，使供电网络的无功损耗，以及变电站和10kV输电线路的无功功率减少，但无法减少配电网络的无功损耗。由于用户所需的无功通过变电站和10kV输电线路向负荷端输送，因此，一定要明确无功功率的发生部位，以便于进行补偿，从而减少线损。总之，必须将分散补偿作为中、低压配电网的主要工作。

2.4 降损与调压相结合，以降损为主

通过并联电容器来完成无功补偿，其主要是为了满足无功电力的就地平衡，使线损及网络的无功损耗降低，同时还能采用电容器的分组投切的方式，在一定程度上调整电压，这是补偿的辅助目的，正常情况下的工作主要以降损为主，调压为辅。

3.无功补偿容量配置

根据无功分层分区平衡的原则，下式可用于计算局部电网所需增加的电容器容量：Qc=PL（1-cosΦ1/cosΦ2）×100%

式中：Qc——所需增加电容器容量，kvar；PL——局部电网实际最大负荷，kW；cosφ1——无功补偿前功率因数；cosφ2——无功补偿后要求达到的功率因素。

4.无功补偿设备

无功补偿设备也就是电力系统内的无功电源，其为了供给或吸收适度可变的无功功率，最大限度地减少通过线路的无功潮流。

4.1 并联电容器和串联电容器

并联及串联的电容器均属静电电容器，串联电容器补偿感性无功，并联电容器补偿容性无功，其与接入系统的方式相对应，其中因为并联电容器不需要太复杂的接线及操作方式，不会过多影响到可靠性能而被广泛运用，当并联电容器的谐波阻碍其工作时，串联电容器方可启用。但它不能带电连续改变，只对固定无功进行补偿，因此需通过分组投切的措施进行补偿。

4.2 并联电抗器

馈线分布电容能使轻载和空载线路升高而超出规定的范围，尤其是现在城网改造后，市区走线绝大部分为电缆，分布电容较一般架空线路超出十倍甚至更多，此情况尤为严重，必须采取措施加以控制。并联电抗器可以产生感性无功，平衡线路上多余的容性无功，在对电压的控制上极具优越性。并联电抗器结构不太复杂，具有稳定的性能，且价格适宜。

4.3 静止无功功率补偿器

对补偿装置的无功功率进行连续调节属于静止无功功率补偿器的一大特点。其构成为固定电容器(FC)闸管控制电路控制电抗器(TSC)，对TCR中的晶闸管的触发延迟角进行调节来完成连续调节。

5.无功补偿方式

利用电抗器或电容器进行无功补偿，但其带来的效果随着接入电网的方式的转变而发生改变，以下是配电网的无功补偿方法：

5.1 变电站集中补偿：接于汇流母线上的无功补偿方式，它通过母线上的无功负荷直接对电容器的投切进行控制。

5.2 低压集中补偿：也叫做分组补偿，是按照用户地的负荷中心，对补偿装置进行分组，并装设于具备较低的功率因数的村镇终端变、配电所高、低压母线上，以及车间配电室或变电站分路出线上。

5.3 线路无功补偿：是在配电线路上的某一架杆上安装补偿设备的方式。

5.4 用户终端分散补偿：又称个别补偿或随机补偿，通过控制，保护装置与电机同时投切，既能提高线路的功率因数，又能改善用电设备地电能质量。

6.结束语

通过本文对无功补偿的介绍，让大家了解了无功补偿对电网的重要性，为了作好降损节能的作用，改善电能的质量，提高输变电设备的有功出力，使电气设备在最佳经济状态下运行，使电力更好的为社会主义建设事业服务，做好无功补偿工作势在必行。