电网无功补偿及其应用探讨

电网无功补偿及其应用探讨

【摘 要】电网运行中，电压是电能质量的重要指标。电压质量对保证电力系统的安全与经济运行，发挥着重要作用。电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件。通过有效的电压控制和合理的无功补偿，可以有效提高电网运行的经济性。文章主要针对无功补偿在电网中的应用展开了探讨，从其含义方面展开了探讨，同时也介绍了无功补偿在电网中应用原理以及应用方法。另外针对性的阐释了无功补偿所需要的装置，并对装备的选择应用进行了分析，具有一定的现实意义。

【关键词】无功补偿；应用；功率因数

前言：无功补偿装置在电网中的应用，可以实现电网的优化，并且降低电能损耗，提高电能的利用率，还能提高电压的质量。所以，对于不一样的无功功率，在选择无功补偿装时根据无功功率的原理，不同的原理采用不同的无功补偿的装置和方法。电网的无功补偿对于电压电网来说非常重要，可以提高电网的运行效率，降低线路的电能耗损。所以得到了广泛的支持，转化到实际的生产中，加强电网中的无功功率的研究对低压电网和电力企业、电力客户都十分重要。

1 无功补偿的含义

通过无功补偿，可以对电网中的无功功率予以补偿，并且无功补偿是当前应用在电网中最常见的方式，其作用主要在于对电网中功率因数进行提高，并降低由于线路以及变压器等造成的电能的损耗，同时提高供电质量，改善电网环境。通过选择适合的补偿方式可以降低电网中不必要的损耗，并且利用科学合理的补偿装置能够有效提高电网工作效率，保障电网供电安全，并达到稳定电压的功效。

2 意义分析

电网中电压的稳定性会直接对电网的整体输电质量造成影响，而电压质量的提高可以降低在传输过程中由于电网自身所造成的电能、功率的损耗，从而有效提高供电以及配电系统的工作效率，所以很多生产企业中需要在供电以及配电系统中进行务工补偿，通过安装相应的装置，达到降耗提效的目的。无功补偿不但能够提升配电设备的工作效率、提高供电质量，同时还能够节能减排，具有巨大的经济效益以及社会效益。企业每个月在电能消耗上的成本投入都十分可观，通过对功率因数的控制可以有效的控制电价，这就需要企业对电力设备进行定期的保养，同时提高功率因数，而功率因数的提高，可以通过务工补偿的方式进行，同时也能够实现环保企业的建设。同时，通过无功补偿的方式能够有效降低电能损耗。而电力系统的实际能耗状况可以依照公式进行计算，根据计算结果以及线损百分数，选择无功功率补偿方式以及需要补偿的数额。依照当前我国的用电规则中的具体要求，高压供电用户的功率因数应当高于0.9，而其他用户则应当高于0.85。当功率因数小于0.7时，应当停止供电。若上述要求中有条件无法达到，则应当采用无功补偿的方式，否则应当对其加收电费。所以，低压电网中，采用

无功补偿的方式提高供电质量，具有巨大的价值。

3 原理

在配电网中存在例如变压器、电焊机以及电动机和电抗器等用电设备，并且大部分都是感性负荷，通常会出现电流比之于电压相位相对滞后，但是容性无功功率的电流相位超前电压相位。故常用容性无功功率补偿感性无功功率，以减少电网无功负荷，由于超前电流与滞后电流的互补作用，也就是电容性负荷的无功功率补偿了电感性负荷的无功功率。当电网容量一定时，使无功功率减少，从而达到了提高功率因数的目的。

4 无功补偿方法

4.1 随机补偿

这种补偿方式所补偿的无功功率主要为电磁感应中的，一般应用主要应用于电动机。当电动机开启时，随机补偿开始工作，电动机关闭时随机补偿便会随之消失，其无功补偿能够自动进行，而无需进行调试，所以操作较为渐变灵活，具有相对优越的优势。

4.2 随器补偿

该种补偿方式则是在变压器上接入低压保险，从而达到对配电线路中变压器无功功率的补偿目的。该种方式针对配电变压器的空载状态进行补偿，从而提升对电网的利用率。所以随器补偿的方式同其他方式比较，经济性价比较高，并且也是当前低压电网中使用最广泛的无功补偿措施。

4.3 静止补偿

该种补偿方式主要针对一些无距离线路中完成，通过将同步调相机以及低压电网中的静止补偿装置安装到线路中完成补偿。这种方式在电网中可以有效稳定电压，并对多线路中的线路损耗予以降低，同时调节性能相对较强。

4.4 终端分散补偿

此种方法最终在于能够提高用户电器设备的安全性，提高电压的利用率，其将用户终端分散开，使补偿能够在低压电网终端进行有效的补偿。

5 低压电网中的无功补偿的应用

低压电网中的无功补偿装置的主要作用就是对低压电网实施无功补偿，稳定电压，降低电能损耗，所以，在电网中加装无功补偿装置是低压电网进行无功补偿的最主要的措施。在实际应用中，要根据电网的不同情况选择不同的补偿装置，无功补偿装置一般在随机补偿时应用，它是实现无功自动补偿的最简便的方法。

集中无功动态补偿装置一般应用在减少变压器无功负载，并需要在多条线路节点上实现自动投切的情况。

一般补偿是有级的，也就是常用的电容器组补偿装置，由补偿控制器按组级进行投切。这些无功装置的应用，大大提高了低压电网的性能。众所周知，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。但有许多单位用电特点决定它用电负荷24小时变化很大，也应根据用电单位实际情况，合理调整电容组容量。举例来说：某单位客户采用10kV双回路、两台630kVA变压器供电系统，采用两套150kVar（五级组电容，每组30kVar）的动态无功补偿装置。由于白天与夜晚用电负荷两极分化，造成功率因数在0.7-0.85之间，达不到供电部门要求，经分析，第一组电容量偏大，测控装置不予工作，后合理减低第一组电容容量、调节控制装置，使之功率因数达到0.95以上，取得了很好的经济效益。

6 低压电网中的无功补偿装置的选择

6.1 静态补偿装置

此类装置一般适用于负载变化较小的场合。原理是通过装置将降低由于电网设备所造成的损耗，提高供电质量，达到无功补偿的作用。

6.2 动态补偿装置

当前电网环境中，动态装置相对广泛，因电网中无功功率引发因素较为复杂，而通过动态的补偿装置能够更为灵活的满足无功补偿需要，稳定低压电网供电电压，增加安全性、可靠性。

7 设备的应用

在低压电网中，无功补偿是通过补偿装置进行的，这是低压电网中对于无功补偿最常用的处理方式，以此提高功率因数，将损耗降至最低，从而稳定电网中的电压。所以无功补偿装置是处理功率因数最好的一种选择。实际生活中，无功补偿装置也是需要依照实际情况进行选择的，并且在低压电网中装置的安装也需要同视机的需要相适应。另外，需要注意，当补偿方法为随机补偿时，就需要使用就地补偿装置，从而以嘴边的方式进行无功自动补偿。若实际应用中需要在实现多条线路自动投切并且同时将变压器无功负载降低时，就需要将补偿装置集中起来。当前在低压电网中无功补偿装置还包括无功发生器，这些装置，是的低压电网性能有了显著的提高。

8 结束语

针对电网系统中的用电质量低，供电稳定性和安全性差等问题，可以通过无功补偿的方式予以改善，从而提高电力利用率。而无功补偿需要考虑无功功率，这就要依照原理的不同选择补偿所需要的装置以及方式，从而对低压电网中的无功功率因数进行提高，降低由于电网自身所产生的损耗。所以，在现代社会电网

发展中，无功补偿的方式具有巨大的价值。

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