無功補償的一些小知識

無功補償裝置

總的來說“無功補償裝置”就是個無功電源。一般電業規定功率因數為低壓0.85以上，高 壓0.9以上。為了克服無功損耗，就要采用無功補償裝置來解決。電力系統中現有的無功補償設備有無功靜止式補償裝置和無功動態補償裝置兩類，前者包括并聯電容器和并聯電抗器，后者包括同步補償機(調相機)和靜止型無功動態補償裝置(SVS)。

并聯電抗器的功能是：

1)吸收容性電流，補償容性無功，使系統達到無功平衡；

2)可削弱電容效應，限制系統的工頻電壓升高及操作過電壓。其不足之處是容量固定的并聯電抗器，當線路傳輸功率接近自然功率時，會使線路電壓過分降低，且造成附加有功損耗，但若將其切除，則線路在某些情況下又可能因失去補償而產生不能允許的過電壓。改進方法是采用可控電抗器，它借助控制回路直流的勵磁改變鐵心的飽和度(即工作點)，從而達到平滑調節無功輸出的目的。工業上采用.同步電機和同步調相機或移相電容器，目前大多數采用移相電容器為主。

無功補償對于降低線損有哪些作用？

電網的損耗分為管理線損和技術線損。管理線損通過管理和組織上的措施來降低；技術線損通過各種技術措施來降低。無功補償是利用技術措施降低線損的重要措施之一，在有功功率合理分配的同時，做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠距離輸送。對各種方式進行線損計算制定合理的運行方式；合理調整和利用補償設備提高功率因數。

1、提高負荷的功率因數

提高負荷的功率因數，可以減少發電機送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸的無功功率，使線損大為降低，而且還可以改善電壓質量、提高線路和變壓器的輸送能力。

2、裝設無功補償設備

應當根據電網中無功負荷及無功分布情況合理選擇無功補償容量和確定補償容量的分布，以進一步降低電網損耗。

農村低壓客戶的用電現狀以及無功補償在低壓降損中的作用有哪些？

90年代以前，農村低壓用電以居民生活用電為主，其負荷主要是照明用白熾燈，不僅用電量少而且負荷性質基本是純電阻性(COSφ≈1)，而低壓動力用戶的負荷功率因數雖然較低，但其用電量占總售電量的比例較小，故影響不大。近些年來，由于各種現代家用電器的迅速普及和大量使用，居民生活用電不僅用電量有了 較大的增長，更重要的是其負荷性質有了很大的改變。與此同時，低壓動力客戶電量增長迅速，近幾年已經占到了農村總用電量比重的60％～70％，主要以紡織 行業、機械加工為主，而且動力客戶的用電量明顯呈現出繼續增長趨勢。這些動力客戶，其設備自然功率因數較低（COSφ＝0.6～0.7），且經常處于低功率因數運行狀況。

目前，純居民生活用電的農村綜合變已經不存在了，絕大多數農村綜合變的非普工業用電占到60％以上（小集鎮公用變和排灌變除外）。由于低壓動力客戶都沒有進行無功就地補償，網改時由于資金不足等原因也未考慮低壓無功補償問題，導致農村綜合變的功率因數很低，基本上在0.6～0.7之間，即無功功率在配電線路上引起的有功損耗實際上超過了有功功率在配電線路上引起的有功損耗。因此，從技術面分析，無功功率引起的有功損耗已經成為影響整個低壓配電系統線損率最主要的技術因素。

經過實踐，無功補償技術的應用為電力企業和客戶帶來了雙贏的局面。對客戶來講，合理進行隨機補償，可以降低電流，減少內線損耗，提高設備出力；對供電企業來說，無功補償技術改造后，配變可以降低損耗，使得配變利用率提高，滿足了更多動力客戶的供電需求。從一定程度上緩解農村綜合變容量不足的矛盾，可以將有限的電網建設資金用得更為合理。

無功補償的對象主要是需用動力設備容量在10千瓦以上的客戶；補償的方法應以隨機補償為主，實現無功就地平衡。從補償數量上來講，理論上講可以考慮按現有動力設備容量1：1~1：1.2來進行就地補償。考慮到農村動力客戶單臺設備容量都較小，生產情況隨著經濟形勢經常變化，可以考慮采用小容量的電容器（如2千乏、4千乏）等合理進行分組配置或者按現有動力設備容量1：0.6~1：0.8進行補償以避免過補償。從補償后效果來看，補償后動力 電流可以下降1／3以上，有些甚至能下降一半電流，臺區線損基本上可以降低2~4個百分點，可以起到較好的降損效果。

 配電網中常用的無功補償方式

無功補償可以改善電壓質量，提高功率因數，是電網采用的節能措施之一。配電網中常用的無功補償方式為：在系統的部分變、配電所中，在各個用戶中安裝無功補 償裝置；在高低壓配電線路中分散安裝并聯電容機組；在配電變壓器低壓側和車間配電屏間安裝并聯電容器以及在單臺電動機附近安裝并聯電容器，進行集中或分散 的就地補償。

1、就地補償

對于大型電機或者大功率用電設備宜裝設就地補償裝置。就地補償是最經濟、最簡單以及最見效的補償方式。在就地補償方式中，把電容器直接接在用電設備上，中 間只加串熔斷器保護，用電設備投入時電容器跟著一起投入，切除時一塊切除，實現了最方便的無功自動補償，切除時用電設備的線圈就是電容器的放電線圈。

2、分散補償

當各用戶終端距主變較遠時，宜在供電末端裝設分散補償裝置，結合用戶端的低壓補償，可以使線損大大降低，同時可以兼顧提升末端電壓的作用。

3、集中補償

變電站內的無功補償，主要是補償主變對無功容量的需求，結合考慮供電壓區內的無功潮流及配電線路和用戶的無功補償水平來確定無功補償容量。35KV變電站一般按主變容量的10%-15%來確定；110KV變電站可按15%-20%來確定。

4、調容方式的選擇

(1)長期變動的負荷

對于建站初期負荷較小，以后負荷逐漸增大的情況，組裝設無載可調容電容器組。戶外安裝時可選用可調容集合式電容器；戶內安裝時可選用可調容柜式電容器裝置。其基本原理為將電容器按二進制方式分成二組，通過分接開關或隔離開關選擇投切組合，可以實現三檔容量可調。隨著負荷的改變，可以人工斷電后改變投切組合滿足某一時間段的無功平衡。這種場合可以裝設無功自動調容裝置，該裝置可以滿足無人值守綜合自動化的要求。

（3）短時段內負荷頻繁變化的場合

該場合宜裝可快速跟蹤的瞬態無功補償裝置。由于電容器每次投切前卻必須保證電容器沒有殘存的電荷，而電容器放電即使通過放電線圈亦需要數秒的時間，所以高壓瞬態無功補償裝置（也稱SVC）一般都是固定補償最大容量的電容器，同時并聯一組容量可調的電抗器，通過快速調整電抗器的輸出無功，從而達到無功瞬態平衡的目的。電抗器的調整技術主要有可控硅控制空心并聯電抗器及直流偏磁調感兩種方式，其中以前者較優，但價格較高。

計算無功補償需要的條件

    100KVA以下的才不需要計算無功，100KVA的也要計算，這是國家規定的。變電站的無功補償一般原則是就地補償，所以大型的高電壓的變電所一般不需要無功補償，不遠距離輸送無功，只有在110KV及以下的變電所10KV母線上才需要無功補償。

    （1）在輕負荷時不允許過補償，否則由于無功補償容量過大，會使功率因數超前，向電網倒送無功，是不經濟的；

    （2）在不同功率因數的條件下，每千乏補償容量取得的補償效益是不相同的。功率因數愈高時，每千乏補償容量對減少無功功率在輸送過程中造成的損耗的作用，將相應變小。如提高后的功率因數接近1，則補償設備的投資將增加，投資的效益將減小。因此通常情況下，將功率因數提高到0.95左右為好。這樣亦體現了合理補償，以取得最佳技術經濟效益的原則。得的補償效益是不相同的。