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浅谈供配电网无功补偿节能技术 　　前言 随着社会的发展，能源的需求量大，消耗量也大，尤其是电能，所以进行有效的节约，也就显得更为重要。随着经济的发展，各产业和民用用电量大幅增加的用电负荷中，整流和变频设备所占的比例增加，无功负荷电流和谐波电流不仅增大供电系统损耗，谐波电流还可能引起通信系统和计算机系统故障。随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。由于负荷的不断增加，以及电源的大幅增加，不但改变了电力系统的网络结构，也改变了系统的电源分布，造成系统的无功分布不尽合理，甚至可能造成局部地区无功功率严重不足，电压水平普遍较低的情况。随着系统结构日趋复杂，当系统受到较大干扰时，就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。解决上述问题的技术措施是加装补偿电容，从而减少系统损耗，提高电能质量 1、无功补偿的原则 无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。原则如下： （1）总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主 （2）电力部门补偿与用户补偿相结合 （3）分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主 （4）降损与调压相结合，以降损为主 电力系统无功潮流分布是否合理，不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。这在与用户直接相关的配电网中显得同样的重要。若无功电源容量不足，系统运行电压将难以保证。由于电网容量的增加，对电网无功功率要求也与日增加，此外，网络的功率因素和电压的降低将使电气设备得不到充分利用，降低了网络传输能力，并引起损耗增加。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，对电网的安全性和降损节能有着重要的意义 2、提高功率因数的意义 功率因数反映了电源输出的视存功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。提高功率因数的意义如下： （1）改善设备的利用率 在一定的电压和电流下，功率因数越大，设备输出的有功功率越大。因此，改善功率因数是充分发挥设备潜力，提高设备的利用率的有效方法 （2）减少线路有功损耗 补偿前后线路传送的有功功率变小 由于cosφ提高，补偿后的电压U2稍大于补偿前的电压U1，可近似认为U2≈U1 从而导出I1COSφ1=I2COSφ2。即I1/I2= COSφ2/ COSφ1， 这样线损 P减少的百分数为：ΔP%= （1-I22/I12）×100%=（1- COS2φ1/ COS2φ2）× 100% 当功率因数从0.70～0.85提高到0.95时，可求得有功损耗将降低20%～45% （3）减小电压损失 提高电网的传输能力 3、影响功率因数的因素 （1）大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者 （2）变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态 （3）供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响。当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作 4、无功补偿的分类 无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿 （1）三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检测结果，三相同时投切可保证三相电压的质量 （2）在民用建筑中大量使用单相负荷，容易造成三相负载的严重不平衡，尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。对于三相不平衡及单相配电系统要采用分相电容自动补偿，其原理是调节无功功率参数的信号取自三相中的每一相，根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿，对其它相不产生相互影响，故不