无功补偿对电力系统电能质量的影响

２Ｏ１Ｏ．０５　西部大开发・中旬　ＷＥＳＴ　ＣＨＩＮＡ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　实证分析　

浅论采用无功补偿技术改善电网电能质量　

余远红　

（孝感供电公司。湖北孝感４３２０００）　

摘　要：本文分析了低压配网采用无功补偿的作用、无功补偿的设备和方法。说明了广泛采用无功补偿技术提高了电网和用电设备的功　

率因数，改善了用户的电能质量，给用户和供电企业都带来良好的效益。　关键词：无功补偿；降损节能；电能质量　

中冈分类号：ＴＭ７６１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—８６３１（２０１０）０５—０１５３－０２　

一、无功补偿的作用　

电力系统的无功功率平衡指的是无功电力供需平衡。如果系统　无功电源发出的无功功率供不应求，则会导致系统电压及功率因数　

降低，供向用户的电能质量下降，同时对系统造成影响，严重时甚至　

造成电压崩溃，系统瓦解、大面积停电等。　在电力系统中，除发电机外，线路的电容也产生一些无功功率，　

在这两种电源不满足无功需求的情况下，则要投入无功补偿设备。　

根据电压损耗公式：ＡＶ：（ＰＲ斗ＱＸ）／Ｖ　其中Ｐ、Ｏ一一系统输送的有功、无功功率；Ｒ、Ｘ——系统的电　

阻、电抗：Ｖ——系统电压。　可知，由于Ｘ＞＞Ｒ、在Ｐ、Ｒ一定的情况下，系统输送的无功功率Ｑ　

的多少，直接影响了系统的电压损耗。　同时．根据电能损耗公式：　

△Ａ＝Ａｐ＊ｔ＝３１２Ｒ　ｔ＝ｆＳ／Ｕ１２Ｒ　ｔ　１０　千瓦时　可知由于无功功率Ｑ在系统的传输，使得输送的总容量Ｓ增大，　也会造成大量的能量损失。　

从电力网无功功率消耗的基本状况来看，各级输变电网络和输　

配电设备都要消耗一定的无功功率，其中尤其以低压配电网消耗的　无功功率所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，　

提高输配电设备的输送容量和效率，无功补偿设备应遵照“统一规　

划、合理布局、分级补偿，就地平衡”的原则进行配置。即：分层、分区　

和就地平衡的原则，并能随负荷或电压的变化进行调整，保证系统各　枢纽变电站的电压在正常和事故后均能满足规定的要求．避免经长　

电网无功补偿的意义和方式

一 无功及其对电网的影响

电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功。它是交流电路中，电压U与电流I存在一相角差时，电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量。一方面，无功功率可以用来产生用电设备所需要的磁场，比如电动机等电感性设备。另一方面，这种功率在电网中会造成电（感性电抗时）或电压升高（容性电抗时）和焦耳（电阻发热）损失，却不能做出有效的功。

电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响，无功是影响电压的一个重要因素。尤其对确定规模的电网络终端系统，无功过剩一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电网电压，另一方面，电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电网的运行成本[1]。因此，无功的合理调整在提高电能质量、降低网损、操作电网运行的稳定性和安全性等方面具有极为重要的意义。 二 无功补偿及其作用

2.1 无功补偿的概念

电气设备运行要在电路中产生电流，这种电流称之为电感电流。电感电流同样会增加电气线路和变压设备的负担，降低电气线路和变压设备的利用率，增加电气线路的发热量。但没有它，用电设备（特别是电动机等电感性设备）又不能正常工作。因此，就需要找一种电器件接在线路上，这个器件在同一电源下，所产生的电流与电感电流方向相反，可以用来抵消电感电流。这样，既不影响电动机产生磁场，又能消除或减少线路上的电感电流，这种电容器就叫补偿电容器，也叫电力电容器, 它在线路上的电流正好与电感电流相反。只要在线路上接的电容数量与负载的电感分量向匹配，他产生的电容电流就能非常有效地消除或减少线路上的电感电流，也就是消除或减少负载向电网吸取无功功率。这样就能减少电气线路和变压设备的负担，提高电气线路和变压设备的利用率，降低电气线路的发热量。这种在电气线路上安装补偿电容器以减少无功功率方式就称为无功补偿。

电力系统无功功率补偿

- I - 摘要

随着经济的发展和人们生活水平的提高,各行各业对供电可靠性和供电质量提出了更高的要求.由于配电网处于电网的末端,用户多为低压用户,许多用电器的功率因数很低,且不带补偿装置,这给电网带来很大的 功率负担和额外线损,为了维护电力系统稳定,保证电能质量和安全运行我们必须完善电力系统无功补偿的研究。

在电力系统中，存在着消耗大量无功功率的设备，这些设备的使用会给电力系统电压产生激烈的波动，例如冲击性的无功功率负载：轧钢机，电弧炉，电气化铁道等。同时用户中又有对系统电压稳定性有较高要求的精密设备：如计算机，医用设备等。如果无功功率不能及时控制，就会对电网电压造成不良影响。另外无功储备的不足会导致电网电压水平的降低。鉴于以上原因，如何快速有效解决电力系统中的无功缺额。具有重要的现实意义

关键词 ：电力系统 无功补偿 功率因数 无功补偿装置 电力系统无功功率补偿

- II -

Abstract

With the development of economy and the improvement of people's

living standard, people from all walks of life put forward higher

requirements on the reliability and quality of power supply. The distribution

network in the network terminal, user for low-voltage users, many power

factor of electrical appliances is very low, and without compensation device,

the network brought power burden and additional the line loss, in order to

浅析工厂供配电系统无功补偿的益处

在工业生产中，用电量是非常大的，为了能够安全、顺利的进行工业生产，就需要对工厂的供配电系统进行无功补偿，从而能够达到用电的安全以及节能节电的目的。

标签：工业生产；供配电系统；无功补偿

引言：

随着工业企业按照国家“发展循环经济，节能减排”的基本国策，贯彻落实科学发展观，加快建设资源节约型，环境友好型企业，近年来大规模的进行节能技术改造，以降低企业的综合能耗，促进企业的可持续发展。在这个过程中，越来越多的节能降耗无功补偿技术在企业中应用，大大降低了企业的运行成本并提升了企业经济效益。

1、工厂供配电系统概述

所谓工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。通过工厂供配电系统，将电力系统的电能进行适当的降压，然后根据各个车间或厂房的供电需求进行合理分配。随着社会生产发展的需要，供配电系统的发展也呈现一种新趋势。目前，随着城市化的发展，大中型城市的用电需求也越来越多，然而大型城市的配电通常存在着配电距离过长的问题，这时一般采用提高供电电压的方式来解决。同时，为了提高工业企业以及一些大型用电设备的输电能力，也常常采用提高电压的方式，从而达到使输电距离增加的目的。此外，为了使供电的可靠性得以提高，可以适当减少变压器的数量，进而对配电系统进行简化。

2、无功补偿的原理

将具有感性功率和具有容性功率负荷的装置连接在一个电路中，如果容性负荷释放能量时，感性负荷就会吸收能量；反之，如果感性负荷释放能量时，容性负荷就会吸收能量，能量会在感性负荷和容性负荷之间交换，通过能量在两种负荷的交换，容性负荷输出的无功功率就可以补偿感性负荷吸收的无功功率。因此，应当采取有效的办法，提高工厂供电系统功率因数，降低电能损耗和功率损耗，以实现提高供电质量且节约电能的目的，而无功补偿就是提高其功率因数的理想途径。

3、工厂供配电设计要点

3.1负荷计算

在计算总降压变电所的负荷时，需要根据车间负荷来进行计算，因为车间变电所变压器存在功率损耗，所以，计算总降压变电所的负荷需要考虑到这部分损