发表时间：2018-05-02T09:26:05.390Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：蒋超鹏1 刘艳波2 [导读] 摘要：无功补偿在电力系统中起到提高功率因数的作用，合理地使用无功补偿设备，可降低设备和线路的损耗，对调整电网电压，提高供电质量，抑制谐波干扰，保证电网安全稳定的运行具有十分重要的作用。 阻燃屏蔽控制电缆
（霍林河循环经济电力监控指挥中心1 内蒙古霍林郭勒市 029200）（国家电投集团内蒙古能源有限公司2 内蒙古通辽市 028011）摘要：无功补偿在电力系统中起到提高功率因数的作用，合理地使用无功补偿设备，可降低设备和线路的损耗，对调整电网电压，提高供电质量，抑制谐波干扰，保证电网安全稳定的运行具有十分重要的作用。
关键词：电力系统；无功补偿；电网、
电力系统中先天性地存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及客户的用电设备。系统运行中大量的无功功率将降低系统的功率因数，增大线路电压损失和电能损失，严重地影响着电力企业的经济效益，解决这些问题的一个行之有效的方法就是进行无功补偿。为了起到节能降损的作用，改善电能的质量，提高输变电设备的有功出力，使电气设备处在最佳经济状态下运行，使有限的电力能更好地为社会主义建设服务，做好无功补偿工作势在必行。 一、无功补偿设备
目前电网的无功电源，包括发电机、补偿电容器在改善电网构架、提高系统稳定、改善电网的运行条件等方面都是个好的选择。
1.1发电机
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装置同步发电机是电力系统中惟一的有功电源，同时也是无功的基本源。如果发电机发出的无功功率不能满足电网对无功功率的要求，就会引起整个电网的电压下降，这踺负载是利的。调节发电机的励磁电流就可以调节发电机输出的无功功率。在过励状态下，励磁电流愈大，发电机输出的感性无功功率愈大。发电机是电网中不需要投资的无功电源，在满足技术经济妻求的情况下，可以积极利用电厂的无功电源。
1.2补偿电容器
补偿电容器是一种专门用来改善功率因数的电力电容器，作为一种极为重要的无功电源，对于改善电力系统结构，提高电能质量起着决定性作用。其原理是：把具有容性功率的装置与感性负荷联接。在同一电路’当容性装置释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性装置吸收能量能量在相互转换感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。
二、无功补偿存在的问题
无功补偿装置是电力系统运作过程中最为重要的节能设备，同时也能够有效维持电网电压稳定的关键设备，无功补偿装置自身所需要的造价成本也较低。但是在该装置在实际运作的过程中，会因为无功补偿装置自身运行没有响应的规定和标准，并且对于无功补偿设备进行自动控制的设备技术也并不理想，这些情况导致了无功补偿装置在使用过程中会出现一定程度的问题。具体来说有以下几个方面： 2.1补偿效果和容量
网络分配器配电变压器低压补偿可以提高功率因数，降低变压器损耗，但是对于输电线路的降损很小。因此，配电变压器安装补偿电容的数量很少或者补偿容量不足都会影响到线路降损和电压。
2.2无功倒送
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采用固定电容器补偿方式的用户河能在负荷低谷时造成无功倒送。无功倒送会增加配电网的损耗，加重配电线路的负担，是电力系统所不允许的，这应引起充分的考虑。
2.3腊波影响
谐波电流可导致变压器中的铜损和杂散损增加，谐波电压则会增加铁损。谐波会增加变压器的噪声，会使电容控制失灵和加速损坏，进行无功补偿时必须考虑谐波治理。
三、无功补偿对电网会带来不利的影响。
(1)由于视在功率由有功功率和无功功率组成，而电流则是视在功率成正比，因此当有功功率不变时，无功功率的增加，就导致视在功率的增加及电流的增大，从而使发电机、变压器、电动机和导线等电气设备容量的增加。
(2)在电网中无功功率的传输，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。
(3)降低发电机有功功率的输出。
(4)在电网中无功功率的传输，将变压器及线路的电压降增大，使供电网电压波动。
四、电网中常用的几种无功补偿方式
4.1高压集中补偿
高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6-10KV母线上。这种补偿方式只能补偿6-10KV母线前侧线路上的无功功率，母线后侧厂内线路的无功功率得不到补偿。因此变压器的视在负荷及变压器的损耗并没有少。所以这种补偿方式的经济效果比较差，但这种补偿方式的初期投资比较低，且便于集中运行维护，而且能对变电站高压侧的无功功率进行有效的补偿，以满足滨海供电公司对变电站总功率的基本要求。
4.2低压就地补偿
低压就地补偿，就是将并联补偿电容器组装设在需要进行补偿的用电设备组旁边。这种补偿方式能够补偿安装位置以前的所有高低压线路和电力变压器的无功功率，其补偿范围大，补偿效果好，经济效益佳。相比较而言，这种补偿方式投资较前两种大，但电容器组在补偿的用电设备组停机时也将一并被解除。
4.3无功功率就地补偿
在低压网络，电容器直接连接到电动机等感性负载用电设备上，电容器随电动机同时投入或同时退出，使得电动机消耗的无功功率得到彻底补偿，从而使得装设点以上的配电线路的无功功率减少，从而相应减少了线路和变压器的有功损耗，所以电容就地补偿，节电效果最好，投资也小。特别是能够有效抑制设备瞬间出现的电流波动冲击电网。
4.4低压分散无功补偿
在变压器低压侧的输电线路中，分散进行电容器固定容量的补偿，克服了集中固定补偿中容量较大时的涌流过大等问题，并能有效的增大配电线网的供电能力，节电效果较好。其优点是在低负荷时，可以相应停运数组，以防过补。投资较为经济，其缺点是需要人工频繁投、切。在投、切不及时或投、切容量不合适时，也易造成过补或欠补现象。
五、无功补偿在配电网中的应用
在配电系统中，用电类别可分为由专用变压器供电的客户与由0.4kV线路供电的客户，为达到最佳的降低损耗的效果，其无功补偿的选择应按照“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则。采取集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；由低压到高压、高低压相结合、以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主。
方形气囊5.1高压补偿
在0.4kV低压配电网基本实现无功平衡的基础上，要根据10kV专用配变供电用户自身无功补偿的情况和线路本身的需要补偿的情况，综合分析考虑补偿。如果专用配变的无功功率损耗占整体情况比例不大，可考虑在距线路首端2/3处安装补偿装置，补偿容量取最大无功功率的5%～10%，在实际中，若线路较短，则可以不设补偿。若有些专用配变的无功功率较大，占整体情况的比例很大，可考虑在靠近配变附近装设单独的补偿，剩余的无功功率，再根据以上方法考虑相应的补偿。
5.2低压补偿
就1台变压器供电为一个单位来考虑，在农网系统0.4kV线路上供电的情况的差别很大，低压无功补偿装置的安装位置要视实际情况而定。对于负荷分布比较均匀、线路长度相对不是很长的，或者负荷分
布不均匀、线路长度相对较长、但负荷主要集中在靠边变压器处的，宜以各台配变容量、负荷率和功率因数的情况确定补偿容量，在配变的低压侧安装全自动的无功补偿装置，以补偿低压用电和配变本身所消耗的无功功率；对于负荷分布不均匀、线路较长、负荷大量集中在线路末端的，在靠边各主要负荷较近处，通过对实际情况的分析后，确定补偿容量，在该处安装全自动的无功补偿装置，以补偿主要负荷所消耗的无功功率。
结束语
在配电网进行合理合适无功补偿，做好无功优化，提高功率因素及电能质量，是我们供电企业建设节约型小康社会的一项重要措施。本文认为应综合考虑各类因素，结合使用，发挥各种方案的长处，真正做到配网无功最优化。
参考文献
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