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摘 要：无功补偿是电网建设和改造的重要组成部分，它是保持电网无功平衡，提高电压质量，降低电网损耗的有效措施，是降损措施中投资少、回报高的方案。本文对当前无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
【关键词】：无功补偿 节能 负荷
1 无功补偿的巨大意义
无功补偿技术适用于电力系统及各行业用电单位。对于电力系统，通过采用无功补偿技术可以降低线损，提高末端电压，保证供电质量；对于用电企业，较大功率的用电设备，采用就地补偿装置可以取得同样的节能效果。电力部门在近年来进行的城市电网和农村电网改造中也强调无功的就地补偿。研究实例说明，由于无功负荷大，功率因数偏低会造成大量有功电能损耗，多消耗无功就会相应地多消耗有功。无功负荷大，功率因数偏低，如果不能就地补偿，就使配电、输电和发电设施不能充分发挥作用，降低发、输电的能力，损失极大，值得注意。
2 无功负荷急剧增长
过去无功负荷主要在工业企业，所以只对大型工业企业在实行两部制电价的同时，实施功率因数奖惩办法，而对其他用户都没有功率因数考核。对工业企业的功率因数奖励办法长期以来没有修改，缺乏研究分析。工业用户对无功就地补偿缺乏积极性，致使功率因数偏低，发电、输电和配电设施不能获得充分利用，线路损失增加。居民生活和楼宇用电中大量使用家用器，用电量的比重急剧增长，应当重视居民生活和楼宇的无功用电问题。
3 无功补偿方式
理论上而言，无功补偿最好的方式是在哪里需要的无功，就在哪里补偿，整个系统将没有无功电流的流动。但在实际电网当中这是不可能做到的。因为无论是变压器、输电线路还是各种负载，均会需要无功。所以实际电网当中就补偿装置的安装位置而言有如下几种补偿方式：①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；④用户负荷的就地补偿。对于低压配网无功补偿，通常采用负荷侧集中补偿方式，即在低压系统（如变压器的低压侧）利用自动功率因数调整装置，随着负荷的变化，自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。
3.1变电站高压补偿
变电站高压补偿是将电容器组连接在变电站的二次母线上，电容器组的安装容量大都在10000kvar以下，可采取专设电容器室或室外布置的方式。变电站补偿对农网的降损作用很小，但在下级补偿不够完善的情况下，它是保证总受电端功率因数达到考核标准的不可缺少的一种补偿方式。高压补偿的特点是电压高、补偿容量大，是低压的几到几十倍。据实际的现场调查发现，大部分高压补偿装置已经越来越不适应当今的用电生产要求了，由于分组数少，而且大多为手动方式，人为因素多，导致投切效果较差。
3.2线路分布补偿
线路分布补偿属于高压补偿的一种，即在配电线路上安装并联电容器，实现无功就地补偿，具有投资省、见效快、降损效果显著的优点，而且安装简单，维护工作量小，事故率低，特别适用于线路较长、负荷供电点多的配电线路。因此，在配电线路上装设并联电容器进行无功补偿得到了广泛的应用。
3.3变压器低压母线补偿
变压器低压母线补偿，也称为低压跟踪补偿，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，多数属于动态补偿。这种补偿方式只能补偿线路无功负荷的基荷部分，如果补偿容量过大，在负荷低谷时无功将倒送，将会增加网损并使电压升高，影响电容器和其他设备正常运行。因此，低压母线补偿不能代替下级补偿，在下级补偿完善的情况下，可取消线路补偿。
3.4低压用户分散补偿
低压用户分散补偿也就是低压随机补偿，是将低压补偿电容器组与电动机绕组直接并联，采用刀开关控制和一套保护装置，与电动机一起投切，属于静态补偿。目前低压用户的用电能量大幅增长，企业、厂矿和居民小区等对无功功率需求都很大，直接对用户末端进行无功补偿，将最有效地降低电网的损耗。对于容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备，无功负荷宜单独就地补偿，例如企业和厂矿中的电动机，而且这种补偿的接线简单，便于维护管理。但这种补偿方式通常按配电变压器低压侧最大无功功率需求来确定安装容量，而各配电变压器低压负荷波动的不同时性可能造成大量电容器在较轻载时闲置，设备利用率不高。
我国目前电网无功补偿主要集中在高、中压配电网，而低压配电网补偿较少，以致低压配电网的线损远大于高、中压配电网的线损。为了取得最大效益，补偿装置作为无功电源，其最佳安装地点宜在最接近无功负荷点的低压配电线路上。因此，应把无功补偿的重点从高、中压配电系统和变压器侧转到低压配电线路中，许多先进的无功优化方法和手段已经成功地应用于高、中压配电网，但目前仍难以应用于公共低压配电线路。
4 重视无功负荷问题，提倡无功就地补偿
无功也是一种资源，进行无功补偿可以达到节能，降低视在功率，提高电压合格率，获得巨大的经济效益。我国电力工业正在由粗放的数量型向集约的质量型转变，重视无功负荷问题。提倡无功就地补偿应当成为这个转变的重要内容之一来考虑。
4.1要建立起无功也是资源，要像节约有功一样来节约无功的观念。要向用户宣传节约无功的重要意义，自觉进行无功补偿；要提高供电企业职工对无功的认识，要像节约有功一样来注意节约无功，要像重视有功电能表的校验一样来重视无功计量装置的校验工作。电力部门要重新研究无功计价问题，是继续采用功率因数奖惩办法，还是采取其他计价措施。
4.2要修订家用电器的节能标准。感性负荷的家用电器不仅要有节约有功的标准，也应当有节约无功的标准，或者对各类家用电器的功率因数作出规定，要求家用电器制造商对各种家用电器的无功负荷进行补偿
5 结束语
对配电网进行合理的无功补偿，能够有效地维持系统的电压水平，降低配电网损耗，提高功率因数，对于配电网的稳定、经济运行具有重要的作用。
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发表于 2020-5-23 02:41:30
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发表于 2022-3-14 10:18:09
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