环球市场/电力工程
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关 雪
万家电力工程集团有限公司
摘要：想要在电力供电系统中提高电网的功率因数，就要使用无功补偿，它不仅可以提高供电效率，改善供电环境，同时可以降低供电变压器及输送线路的损耗。所以在电力供电系统中，无功功率补偿装置发挥了重大的作用。如果能够合理地选择补偿装置，不仅可以提高电网质量而且可以最大限度地减少电力网络的损耗。
关键词：低压系统；电容器；无功补偿；优化升级现代电力工作运行规律告诉我们，在供电的过程中，能够稳定电压和降低损耗的，必须采用无功补偿的方式进行配送电流。所以，我们可以看到，只要能够合理运用无功补偿，不仅能够提高电网工作的效率，而且可以降低电能损失。 一、系统组成
无功补偿系统中，主要由电容器、电抗器、投切器和控制器等主要器件构成：
1、电容器：电力电容器包括：移相电容器、串联电容器、耦合电容器、均压电容器多种，只有并联在线路上的移相电容器，才能改善电能质量，降低电能损耗，所以称为并联补偿电容器。电力系统中，凡是有线圈的设备，工作时，从系统中取出一部分电流做功，另外还要取出一部分电流建立磁场而不做功，这部分电流为0时功率因数为1，这部分电感电流越大，功率因数越低，发电机、变压器等额外负担越大，线路损耗越大，增大电压损失，降低供电质量。所以最有效的办法就是并联电容器，使之产生电容电流来抵消电感电流的损失，将无功电流减小到一定的范围内。
2、电抗器：补偿系统中，电抗器与电容器串联，起抑制涌流、失谐的作用，与电容器按照配比组成无源滤波回路，滤除谐波电流；在无功补偿系统运行中，电抗器避免了谐波电流将几乎全部流入电容器组中使其过负荷而损坏，同时可抑制系统的开关涌流，保证补偿装置安全、稳定、可靠地运行。
3、投切器：电容器投切开关、电容器与系统通、断的连络元器件，触点的合、分是补偿系统电路的暂态过程，也是阻抗、电压、电流突变的过程。合闸引起的涌流、分闸引起的过电压，是影响电网电能质量和本身寿命的重要因素。所以，触点通断的应变速度、电涌是我们选择电容投切器依据。蒸汽消毒锅
4、控制器：无功补偿控制器是补偿系统中的核心智能器件，随着高科技发展和应用的需求，功能的多样化和智能化程度越来越高，对其性价比的判断、选择水平，对系统正常运行起着决定性的作用。
对于控制方式：是手动和自动结合，自动控制的物理采样方式，现一般采用下列几种组合搭配：无功功率控制-功率因素限制、无功电流控制-功率因素限制、无功功率控制-电压限制、无功电流控制-电压限制。一般不用功率因素作为控制量，运行过程易发生振荡现象，而损坏系统“触点、充电、保护”等元器件。同时，还要注意：电容再投时段设置、投切模式选定和容量分组等问题；
二、配电网无功补偿的一般方法
低压无功补偿我们通常采用的方法主要有三种：随机补偿、随器补偿和跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
1、随机补偿。随机补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行（如大中型异步电动机）的无
夜光路面功消耗，以补励磁无功为主。此种方式可较好地限制农网无功峰荷。随机补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，不会造成无功倒送，而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
2、随器补偿。随器补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器二次侧，以无功补偿配电变
压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加，不利于电费的同网同价。随器补偿的优点：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。
3、跟踪补偿。跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kV 母线上的补偿方式。适用于专用配电用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。
但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。这种补偿方法主要是在配电变压器0.4kV 侧进行集中补偿，通常采用微机控制，自动补偿装置根据功率因数来进行电容器的自动投切的。这样的补偿方法具有如下作用：（1）补偿的容量较大，可用于上千容器；（2）跟踪性能较好，即可根据用户负荷水平的波动情况进行相应数量的补偿，做到供给平衡，能够使电压的数值始终在一定的范围之内；（3）补偿的经济效率好，这种补偿方式对配电过程的损耗有一定的帮助，且投资和维护费用均由专用变用户承担，减少供电企业的成本投入。
三、效果评价
1、对于电力用户来说，采用无功补偿后无疑提高功率因数，节省由于无功消耗多造成的电能浪费，减少变压器及线路损耗，使电力设备能得到充分利用。不仅减少了电费的支出，还能改善电力设备的使用情况，以达到延长设备寿命的效果。
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2、对于供电企业而言，无功补偿系统吸收一部分谐波电流，减少谐波电流引起的损失；同时避免电力电压畸变，使电力系统电压稳定，从而改善电能质量。
总之，电容无功补偿柜技术的实施，极大的提升供配电系统设备技术性能和技术水平，提高了系统功率因数，节约了电能，改善了电能质量，提高系统设备使用寿命，确保了电能使用高效性与稳定性。参考文献：
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