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如何做好低压配电网无功补偿【摘要】随着社会的发展、科学技术进步，城乡一体化逐步形成，人民生活水平不断提高，大量的用电设备进行办公室及普通家庭，要求低压配电网的供电可靠性和供电质量不断提高。
而无功补偿技术作为低压配电网电压质量的重要技术控制措施，在低压配电网中被广泛应用。
本文重点介绍低压配电网电容无功补偿的现状和今后发展趋势。
【关键词】无功功率产生；无功补偿现状；发展趋势一、配电网无功功率的产生在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率，称为线路的充电功率，它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户（负荷）在需要有功功率的同时还需要无功功率，其大小和负荷的功率因数有关；由此可见，无功功率在输、配电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗，产生电压降落。
一般情况下，电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗，为了减少有功损失和电压降落，提高线路的供电能力，不希望大量的无功功率在网络中流动，所以在负荷中心需要加装无功功率电源，以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
二、低压配电网无功补偿的现状（一）目前低压电网无功补偿普遍采取在配电房集中补偿、分散就地补偿和个别补偿三种方式。
（二）无功信号的采集使用单相信号，利用三相电容器进行三相共补：现在控制信号采集一般在单相上进行，这种方式不能满足三相负荷量在同一时间不同变化要求。
三相共补偿方式适用于负荷主要是使用三相负载的地方，如工业开发区的工业用电。
多采用集中补偿和就地补偿，即随机补偿。
但对于当前的负载主要为居民用户，由于电源接入点不同和用电负荷不同，三相负荷很可能不平衡，各相无功需量也不同，采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
（三）无功控制方法、投切方式及主要设备无功控制物理量多用电压、功率因数、无功电流，投切方式为：循环投切、编码投切。
低压无功补偿管理制度一、总则为了保证低压电网的安全运行，提高电网的供电质量，确保用户的用电可靠，采取低压无功补偿管理制度，是非常必要的。
本制度适用于管理低压无功补偿装置的安装、调试、运行及维护等工作，以减少无功功率，在降低电网线损，提高电网效率方面发挥重要作用。
二、装置分类低压无功补偿设备主要为电容器和电抗器两种类型。
电容器是用来补偿电网的无功功率，提高功率因数，增大电网传输容量；而电抗器则是用于限制电网的短路电流，保护线路和电缆，提高电网的稳定性。
三、安装要求1. 低压无功补偿设备应根据电网的负载情况和功率因数要求来选择合适的设备类型和容量。
2. 设备应根据相关规范和标准安装，并且定期进行检查和维护，保证设备的正常运行。
四、调试要求1. 在安装完毕后，应对设备进行调试，保证设备的工作性能符合要求。
2. 调试过程中应注意设备的电压和电流波形，保证设备的稳定性和安全性。
3. 调试完成后应做好记录，便于设备的日常管理和维护。
五、运行监控1. 低压无功补偿设备应设有专职人员进行监测和管理，保证设备的正常运行。
2. 设备的监测应定期进行，如发现异常情况应及时处理，以避免设备的损坏和电网的故障。
六、维护保养1. 设备的维护应按照相关规范和标准进行，定期对设备进行检查和保养，保证设备的长期稳定运行。
2. 如发现设备有损坏或故障，应立即停止使用，并进行维修或更换。
七、责任与处罚1. 如发现设备的管理存在违规行为，应按照相关规定进行责任追究，并进行相应处罚。
2. 对于设备的损坏或故障由管理人员负责，需进行追责处理。
八、总结低压无功补偿管理制度的实施，可以有效地提高电网的供电质量和供电可靠性，降低电网线损，提高电网的传输效率，保证用户的用电需求。
因此，各地区电力部门要加强对低压无功补偿设备的管理，规范设备的安装、调试、运行和维护工作，确保低压电网的安全稳定运行。
10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法10kV配电网是指电压等级为10千伏的配电系统。
在配电网的低压侧，无功补偿是一项重要的技术措施，用于提高电网的功率因数，平衡电网的有功和无功电能交换，提高电网的稳定性和经济性。
在实际应用中，10kV配电网低压侧无功补偿常常会遇到一些问题，需要采取相应的解决办法。
本文将介绍一些常见的问题及对应的解决办法。
一、功率因数过低功率因数是指电网中有功功率和视在功率之间的比值，是衡量电网使用率的重要指标。
若功率因数过低，既会造成无用的无功功率在电网中流动，浪费电能，也会导致电网电压不稳定，影响设备的正常运行。
造成功率因数过低的原因很多，如电网负载较大、线路长度较长、变压器容量较小等。
解决办法：1. 安装无功补偿设备：通过并联连接无功补偿电容器，将无功功率直接供给当地负载，降低电网的无功功率，提高功率因数。
2. 提高负载功率因数：通过更换功率因数低的设备，对设备进行调整或优化设计，提高负载功率因数。
3. 增加变压器容量：若变压器容量较小是造成功率因数过低的原因之一，可以考虑增加变压器容量，以提高电网的功率因数。
二、电容器损耗过大电容器是无功补偿设备中常用的元件，它可以提供电流的滞后效应，补偿电网中的无功功率。
但是在实际使用中，电容器也会产生一定的损耗，包括电容器的电阻损耗和介质损耗。
若电容器损耗过大，既会增加系统的能耗，也会影响电网的稳定性和正常运行。
解决办法：1. 选择合适的电容器：在选用电容器时，要考虑电容器的品质、功率因数、损耗等指标，选择合适的型号和规格。
2. 避免过流：在电容器运行过程中，要避免电流过大，通过合理的控制电流大小，减小电容器的损耗。
3. 定期检查维护：定期检查和维护设备，保证电容器的正常运行状态，减少损耗。
三、谐波污染问题谐波是指频率为整数倍的基波的倍数的谐波波形，它会导致电网中电压失真，影响电网的正常运行。
谐波污染通常由电容器的非线性特性引起，电容器不仅会吸收基波电流，还会吸收谐波电流，导致谐波波形变形。
低压电网的无功补偿摘要：近年来，电力负荷增长迅速，造成电力供应紧张的现象，部分省市甚至出现拉闸限电，这对供电公司来讲，尽可能提高输配电设备的能力显得尤为重要；电力用户对电能的质量要求不断提高；减少电费开支、降低生产成本始终是电力用户一个目标。
这些都对提高功率因数提出了迫切的要求。
功率因素是反映电源输出的视在功率有效利用程度的一个基本概念，是用电设备的一个重要指标。
提高用户的功率因数，对于提高电力运行的经济效益和节约电能都具有重要意义。
由于目前我国在配网中普遍采用的变电所低压母线集中补偿和配电变压器低压侧集中补偿等方式，不能补偿低压电网中大量的无功损耗。
本文针对低压网的特点，从工程实际出发，提出了低压线路无功补偿方式及灵敏度分析法与无功分量直接分析法两种计算方法，以确定补偿电容的最佳安装位置和容量，并讨论了实际应用中电容器的在线动态控制。
计算表明，在低压线上投入无功补偿后，大大降低了线损，经济效益显著，可以推广采用。
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率，导致电网中出现大量的无功电流。
无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。
因此采用无功补偿，提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量是很有效的措施。
本文对无功补偿的种类、特点、作用以及实际应用中所产生的经济效益等进行了论述。
关键词: 低电压；无功补偿；节电技术；功率因数；经济效益论文类型：调研报告1 绪论1.1 电力客户功率因数的现状在数值上，功率因数就是有功功率和视在功率的比值，既cosΦ=P/S。
要提高功率因数，就必须尽可能地减少无功功率在使用过程中的消耗。
功率因素提高后，可以减少输送电流，减少设备的成本，提高设备资源的利用率，减少资源的浪费。
而功率因数降低，会使线路的电压损失增加，结果负载端的电压下降，严重影响电动机、空调及其它用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低，对工业生产带来很大损失，并严重影响居民的正常生活。
10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法10kV配电网低压侧无功补偿是电力系统中非常重要的一个环节，它能够提高电网的功率因数，降低线路损耗，改善电能质量，保障用户的用电设备稳定运行。
在实际应用中，常常会出现一些问题，影响无功补偿装置的正常运行。
本文将围绕10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法展开探讨。
一、无功补偿设备频繁开关1. 问题描述：在配电网运行过程中，无功补偿设备频繁开关，造成设备寿命减短，影响设备的稳定运行。
2. 解决办法：（1）合理规划无功补偿设备的容量，避免过小或过大的设计容量，选择合适的设备进行接入；（2）对无功补偿设备进行合理的调度，避免频繁开关，尽量减少无功功率因数的变化，保证设备的稳定运行。
二、无功补偿设备运行效率低1. 问题描述：部分配电网在使用无功补偿设备时，发现设备运行效率较低，无法达到预期的无功功率因数补偿效果。
2. 解决办法：（1）进行设备的定期检查和维护工作，保证设备的正常运行；（2）在配置无功补偿设备时，选择具有良好性能和效率的设备，避免使用劣质设备影响正常的运行效果。
1. 问题描述：某些配电系统在运行过程中，无功补偿设备出现过载现象，存在安全隐患。
五、无功补偿设备接入时影响其他设备正常运行1. 问题描述：在一些配电系统中，无功补偿设备的接入对其他设备的正常运行造成了影响，如电压波动、谐波扰动等。
六、无功补偿设备建设和投运时质量问题2. 解决办法：（1）加强对无功补偿设备建设和投运过程的监管和质量把关，确保设备的质量和性能达到标准要求；（2）对设备的建设和投运过程进行全面的检查和验收，确保设备的安全可靠。
在10kV配电网低压侧无功补偿装置的运行过程中，以上所述的问题及解决办法只是部分常见的情况，实际应用中还可能出现其他问题。
在无功补偿设备的运行和维护过程中，需要加强对设备的监管和管理，保障设备的正常运行，提高电网的运行效率和安全性。
相关部门也应加强对无功补偿设备的技术支持和指导，推动无功补偿设备在配电网中的良性发展，推动电力系统的稳定和可靠运行。
刍议低压配电网中无功补偿技术
摘要：本文阐述了无功补偿技术的基本状况和其对电网的影响，整合提出低压配电网的无功补偿方式和无功补偿时应注意的问题。
关键词：配电无功补偿电网
一、无功补偿技术的研究现状和发展
1．同步调相机
同步调相机实际上是一台空载运行的同步电动机，专门向电网输送无功功率。
它不带机械负荷也可以进行过励磁或欠励磁运行。
如果电网电压偏低，同步调相机处于过励磁运行状态供给无功功率，此时可调高系统电压；如果电网电压偏高，同步调相机则处于欠励磁运行状态吸收无功功率，此时可调低系统电压。
故这种自动调节的励磁装置能够在电力系统端电压波动变化时对无功功率进
行自动调节，从而维持系统电压，提高系统运行的稳定性。
2．并联电容补偿
并联电容补偿就是将固定的电容器与感性负载相并联，改变负载的相位角，从而提高负载的功率因数，实现对负载侧的无功补偿。
它既可被安装于配电变压器侧，又可对负载进行就地补偿。
和调相机相比，其优点是结构简单、经济实用，但由于其阻抗是不变的，所以无功输出的大小不可调节，不能实时适应负荷的无功功率变化，即不能实现动态的无功补偿。
3．静止无功补偿
静止无功补偿装置简称静止补偿器(英文缩写为svc)，主要有断
路器和电力电子开关两种，由于用断路器作为接触器的开关速度较慢，不能及时跟踪负荷的无功功率变化，所以应用较少。
随着电力电子技术的发展，交流无触点的投切开关开始被大量应用于电力系统中。
这种静止无功补偿装置主要包括晶闸管控制抗器和晶闸管投切电容器，通过用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使得它能吸收或发出无功功率，进而增大系统的功率因数，提高系统的稳定性。
svc与一般并联电容器补偿装置的区别在于其能够实时跟踪电网和负荷的无功变化，对系统的无功功率进行动态补偿。
4．静止无功发生器
在低压供电无功补偿领域中，~esvc更为先进的现代补偿装置是静止无功发生器(svg)，由于采用高频电力电子开关器件和特殊的电力电子电路结构，通过对控制算法的改进，使得它不仅可以实时、精确地补偿无功功率，而且能够起到滤波和抑制谐波的作用，因此静止无功发生器日益成为无功功率补偿的重要手段。
由于svg在其直流侧只需要较小容量的电容器维持其电压，所以比需要大容量的电抗器、电容器等储能器件的svc灵活方便，经济实用。
另外svg 通过不同的控制，既可以发出无功功率，又可以吸收无功功率，从而进行双向调节。
随着大功率电力电子器件的不断发展，svg在电力系统中的应用也越来越广泛。
另外，其他新型的智能化无功功率补偿方式越来越受到关注，如无涌流电容投切器、电力有源滤波器、综合潮流控制器等。
二、无功补偿对电网的影响
1．减少电网线路损耗
由电力线路有功损耗公式(1)可知，电力线路上有功功率的损耗与功率因数cos 的平方成反比，功率因数增大则电力线路的有功损耗会降得更多，从而减少电能在传输过程中的损失。
2．降低电网的功率损耗
由电力网功率损耗的计算公式(2)可知，增加了无功补偿的能量后，电网发送的无功功率就会减少，从而降低电网和变压器中的功率损耗，进一步提高供电效率。
3．降低电网的电压损耗
由电力线路电压损耗计算公式(3)可知，进行无功补偿后，电力网无功功率的减少导致电力线路中的电压损耗会降低，相应地，用户端的电压质量就会提高。
4．增大电网输出的有功功率
由电网中的有功功率p与视在功率s之间关系可知，在视在功率不变的情况下，功率因数cos 增大则电网输出的有功功率p也会相应增大，从而增大有用功在电网发出功率中的比例。
三、低压配电网的无功补偿方式
在低压配电网中，广泛采用手动或自动投切的电容器组进行补偿，但是即使是最先进的晶闸管分相投切电容器组，也只能解决功率因数的补偿问题，而不能有效地平衡三相负荷。
1．集中补偿方式
集中补偿方式是在变电站或配电室的低压母线侧安装补偿设
备，以补偿配电变压器空载无功，减少对配电站上级电源的无功需求。
可以采用微机控制的低压并联电容器柜或具有动态补偿功能的静止无功补偿设备，根据用户负荷的变化投入不同数量的电容器进行跟踪补偿，实现较高功率因数运行。
低压集中补偿方式更接近于负荷端，可以改善配电变压器及上游电网的无功分布，降低配电站和配电线路的有功损耗，但是不能改善线路中因为无功传输造成的电压降和有功损耗。
该种方式具有接线简单、维护方便等优点；缺点是不能减少用户内部配电网络的无功引起的损耗，电容器长期承受高压，寿命较短。
2．分散补偿方式
分散补偿方式就是根据需求的无功负荷分布，将电容器组装设在功率因数较低的配电线路中，形成分散的补偿方式，对配电线路或变压器端需要的无功功率进行补偿。
由于电容器分散在各用户旁，可以就近补偿主要用电设备的无功功率。
由于这部分无功功率不再通过线路向上传送，从而使用户上的变压器和配电线路的无功功率损耗相应地减少，适用于变压器下用户较多、功率因数低、用户配电线路分路多而且距离较远的线路。
优点是可以对配电变压器的无功进行分区补偿，而且分组电容器的利用效率较高；缺点是补偿容量可能无法调整、投资较大、维护不便等。
3．用户终端就地补偿方式
就地补偿是根据用电设备对无功功率的需求，将低压电容器装设在感性用电设备(主要是电动机)附近，从而直接对这些感性设备
的无功功率进行就地无功补偿，所以也称为个别补偿方式。
根据国家《供电系统设计规范》(gb50052—95)要求，对于容量较大、负荷平稳并且经常使用的用电设备适合对无功进行单独就地补偿。
就地补偿方式只有当用电设备运行时，无功补偿装置才投入，设备停运时无功补偿装置则退出，可提高用电设备供电回路的功率因数，改善负荷端的电压质量，具有经济简单、小巧灵活、维护方便等优点。
但这种补偿电容器组的容量只能按电动机的空载电流选择，因而在电动机带负荷运行时，长期处于欠补偿状态，仍需由电源端向受电端输送无功功率，配电网的无功损耗仍然存在。
4．智能无功补偿
智能无功补偿在各地低压配电网的公用配变电中被广泛引用，它集低压无功补偿、综合配电监测、谐波监测等多种功能于一身，同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。
智能无功补偿装置通常具备模块化结构，可将数据检测、投切机构、电容器等所有功能元件集成在一个单元内，具有先进的智能投切装置，可以通过modem、现场总线、红外、蓝牙等与配网自动化装置有机结合，采用智能型无功控制策略自动及时地投切电容器补偿无功功率容量，还可采集三相电压、零序电压、零序电流及设备本身工况等数据，在线跟踪装置中无功的变化，依据模糊控制理论智能选择电容器组合。
四、无功补偿时应注意的问题
1．功率因数补偿要合理
把功率因数从0．9提高到1．0所需的补偿容量与0.8提高到0.9的补偿容量差不多，但前者的降损幅度却差不多是后者降损幅度的一半。
所以，不能强求高补偿度，应结合投资效益综合考虑。
一般情况下，可确定补偿后的功率因数在0．9～o．95之间。
2．防止过补偿
采用电容器就地补偿电动机，切断电源后，电动机在惯性作用下继续运行，此时电容器的放电电流成为励磁电流，电动机的磁场得到自励而产生电压向系统倒送无功，多余的无功功率则会抬高运行电压，威胁设备的安全，同时会加大网络损耗，降低节能效果。
3．防止过电压
电容器补偿容量过大，会引起电网电压升高并会导致电容器损坏，国标规定“工频长期过电压值最多不超过1．1倍额定电压”。
4．防止产生谐振
对于有谐波源的供电线路，应采取增设电抗器等措施，使谐波影响不致造成电容器损坏。
五、结束语
在实际的电力系统中，大多数的用电设备和电网中的各级变压器都是感性的，电网要对这些感性设备提供大量的无功功率，尤其是在低压配电网中，由于输电线路长、配电变压器多，使得电网在传输中会损耗较多的电能。
因此，对低压配电网进行无功补偿，对现代电力系统的高效、可靠运行具有重要的意义。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
