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潘惠雄
（广东电网公司惠州供电局,广东 惠州 516001）
摘 要：随着科技和经济的发展,人们对于电力的可靠性和高质量都有了新的要求,而目前电网系统存在着无功分布不尽合理,直接影响电网运行的安全性和经济性.文章结合笔者工作实践对无功补偿的方式进行了多方面探讨.
关键词：配电网；线损；无功补偿；电压调节；无功电流；电压降
中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）13-0125-02
我市位于广东省东南部,珠江三角洲东北端,南临南海大亚湾,与深圳、香港毗邻.改革开放以来,经济建设取得辉煌成就,由一个典型的农业经济区域变为进入工业化中期阶段的新型城市,初步形成了以电子、化工等产业为支柱的外向型经济格局.配电网的规模巨大,电网快速扩张,电力负荷飞快增长,电压等级越来越高,电网、发电厂以及单机容量也越来越大.因此,无功补偿是电力部门和用户共同关注的问题.合理选择无功补偿方案和补偿容量,能有效提高系统的电压稳定性,保证电网的电压质量,提高发输配电设备的利用率,降低有功网损和减少发电论文范文,因此配电网无功补偿对降损节能、改善电压质量意义重大.
一、无功补偿作用机理
（一）无功电流是影响电力损耗的重要原因电网中的负载除消耗一定的有功功率外,还伴随着一定的无功功率.也就是说：电源供给的电功率,有一部分电流被感性设备消耗掉了,成了无功功率,没有起到作用,这样就增加了电力资源的浪费,而且无功功率越大,电力资源的浪费也越大；功率因数愈低,无功成份愈多,电力损耗愈大.因为：使供配电设备（如：发电机、变压器、及输线路等)不能充分利用：发供配电设备都有一定的额定电压和电流.增加了它的输出的无功电流,就必然减小它的输出有功电流,也就是说,会降低它能供给的有功负载.
交流电路中因为无功电流的存在造成了很大的电力损耗,表1是不同功率因数的交流电路中有功电流为1安培时无功电流的大小.
以上表明功率因数低时导线中无功电流和有功电流相比,无功电流就会很大.因为电力损耗跟流过导线电流的平方成正比,所以无功电流是影响电力损耗的重要原因,功率因数降低会造成很严重的电力损耗.
(二)增加供电设备中的功率损失和电压降
发配电设备总是具有一定的电阻,电流通过时产生的功率损失与电流的平方成正比.当负载电流增大时,功率损失将大大增加,此外,感性无功电流在电网中引起的电压降也特别严重.如：在惠州市委中心电站的单相电压能达到220～240V之间,完全符合供配电要求,而到了几百米以外的科学院就只能达到150～180V之间,由于电源电压过低,致使许多设备不能正常运行.
因此,提高整个网络的功率因数,可以减小电压降,而充分的使用更多的电流和有功功率.
无功功率:22功率因数的提高（续），频率特性
二、无功补偿的经济效益
（一）提高功率因数能很有效地降低线路损耗在交流电网中,负载多是感性消耗有功功率：P＝UICOSφ,则它吸取的电流：I＝P/UCOSφ,在电压和功率一定的情况下,负载吸取的电流与它的功率因数COSφ成反比.无功补偿的重要作用是提高供电系统的负载的功率因数.用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响.提高用户的功率因数,不但可以充分发挥、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户设备的工作效率和节约电能.表2是功率因数由0.95降到0.60时交流电在线路中损耗增大的比例：
(二)提高功率因数能有效提高线路输送能力
在线路负荷一定时,功率因数的降低,线路中的无功电流就会增大,功率因数升高,线路中的无功电流就会减小,如果提高线路的输送能力,可以采取提高功率因数的方式,也可以增大线路的线径或者采用电阻率小的材料做导线.
我国制定的《利率调整电费办法》适应于实现两部电价制大工业用户的生产用电.按功率因数调整电费的收取办法是：按照规定电价计算出当月的基本电费和电量电费；再按照功率因数调整电费表所定的百分数增减计算；计算用户功率因数采用加数平均值.即以用户在一个月内所消耗的有功电量和无功电量进行计算.
用户功率因数未达到供电系统的要求,要多支付比例不小的功率因数调整电费,企业生产成本增加,而且设备的效率得不到充分利用.采用无功补偿装置后,虽然一次性的投入较大,但和长期节省下来的电费相比,就非常合算了,投资在短期内即可收回,企业一次投资长期受益.功率因数提高后,设备效率提高,企业在短期内即可收回,企业一次投资长期受益.功率因数提高后,设备效率提高,企业的生产率也得到提高,供电系统的线损降低,供电质量也得到提高,是双赢的结果.
三、惠州市无功补偿补偿方式
(一)配电网络无功补偿问题解决
电压质量是衡量电力系统电能质量的重要指标之一,它的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理.这不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣问题,而且还直接影响电网的安全、经济运行.若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证.随着电网容量的不断增加,对电网无功功率的要求也与日增加.因此,还需考虑网络的功率因数和电压,因为网络功率因数和电压的降低会使电气设备得不到充分利用,从而降低网络的传输能力,并引起损耗增加.因此,解决好配电网络无功补偿的问题,对电网的安全和降损节能有着重要的意义.
随着国民经济的跨越式发展,电力行业也得到快速发展,特别是电网建设,负荷的快速增长对无功的需求也大幅上升,无功补偿对改善电压质量起着重要作用.采用先进的无功补偿装置,实现无功的动态自动无级调节,同时达到降低系统损耗和提高系统供电效率的目的.采用无功功率自动无级补偿装置,能实现电网无功的自动平滑连续控制,内部有滤波回路,保证系统安全可靠的运行.
(二)无功补偿方式
目前,电力系统无功补偿主要采用以下几种方式：无功补偿主要采用采用并联补偿,其有效的提高系统功率因数,调整电网电压,降低线路损耗和改善电网的供电质量.
变电站集中补偿方式：在变电站的10kV母线上并联电容器、同步调相机、静止补偿器等方法进行集中补偿；低压集中补偿方式：是在配电变压器380V侧进行集中补偿；
杆上无功补偿方式：把10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上的方法来进行无功补偿；用户终端分散补偿方式：是对于企业和厂矿中的电动机,应该进行就地无功补偿,即随机补偿.
(三)无功补偿的原则
首先要确定合适的补偿点,无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点；无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性；网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定.
(四)无功优化和补偿的类型
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿.在超高压输电线路中(500kV及以上),由于线路的容性充电功率很大.这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率.在500kV的变电并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡.
四、结语
实施无功补偿和电压调节,使无功功率得到了自动实时补偿,实现从离线处理到实时处理,从就地平衡到全网平衡,从单独控制到集中控制,避免了人工监视、手动投切的各种弊端,如响应慢、误操作、工作量大等,电压水平的合格性和稳定性得到了显著提高,整个电网的网损降到了尽量低的程度,对提高经济效益具有重要意义.
参考文献
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[4] 罗静,赵天．浅谈电网降损的技术措施[J]．重庆电力高等专科学校学报,2007,（1）．
（责任编辑：文 森）
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无功功率引用文献:
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[2] 无功功率和无功功率补偿硕士学位毕业论文范文 关于无功功率和无功功率补偿相关硕士论文范文2万字
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