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低压电网无功补偿技术的分析 　　摘要：科学、合理地采用无功补偿的方法进行电能的输送，可以达到降低损耗以及稳定电网电压的作用。 　　关键词：低压电网；无功补偿 　　 无功补偿是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率。无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，是电力部门和用户共同关注的问题。合理选择无功补偿方案和补偿容量，能有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高设备的利用率，降损节能，节省开支。 　　 一、无功补偿的原理 　　 　　 　　 S1为功率因数改善前的视在功率，cosφ1为无功补偿前的功率因数；S2为功率因数改善后的视在功率，cosφ2为无功补偿后的功率因数；Q1为无功补偿前的无功功率，Q2为无功补偿后的无功功率。 　　 由图1可见，装设补偿装置后，功率因数由cosΦ1提高到cosΦ2，当用户需用的有功功率P不变时，无功功率将由Q1减小到Q2，视在功率将由S1减小到S2。相应地，负荷电流I减小，系统的电能、电压损耗均降低，电压质量及设备的利用率提高，设计容量减少，因此安装无功补偿装置，对于用户及供电系统均有益。 　　二．压无功补偿的方法及补偿容量的确定 　　 低压电网处于电力网末端。低压无功补偿是指在配电变压器低压400（380）V网络中安装的补偿装置，其目标是实现无功就地平衡。通常有随机补偿、随器补偿、跟踪补偿三种方式。 　　1.随机补偿 　　（1）随机补偿。随机补偿就是将低压电容器组经熔断器与电动机并接，通过控制、保护装置与电机同时投切。优点：用电设备运行时，无功补偿装置投入；用电设备停运时，补偿装置退出。不需频繁调整补偿容量，不会造成无功倒送。可较好地限制配电网无功峰荷。投资少、占位小、易安装、配置方便灵活、维护简单方便、事故率低，无需专人看管。缺点：电机维修时，若未拆除电机与电容器的连接线，会由于电容器放电未完全而造成带电维护电机；摇电机相间绕组绝缘时，会损坏电容器。适用场合：适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主。若电动机年运行小时数在800h以上，选用此方式较其他补偿方式更经济。排灌电动机，应优先选用此补偿方式。 　　（2）随机补偿的容量确定。补偿容量视电动机负载大小、负载特性、满载功率因数高低确定。 　　 1）为避免产生并联谐振和自激过电压，通常采取以补偿其空载无功负荷为主的欠补偿，即补偿容量不应大于电机空载无功，表示为Qc≤Qo（式中Ue――额定电压，Io――电机空载电流，Qc――补偿电容器容量）。通常推荐：Qc=（0.95～0.98）Qo。电机空载电流Io若在电机铭牌上未标明时，可用Io=（1-cosφ）Ie式计算。式中Ie――电动机额定电流，A；cosφ――电动机额定功率时的功率因数。 　　 2）对于排灌所带机械负荷较大的电动机，补偿容量可适当加大，大于电动机的空载无功负荷，但要小于额定无功负荷，即Qo≤Qc≤Qe。 　　 3）为便于计算，对排灌用普通电机，补偿容量可根据电动机的额定功率和运行工况，按每 kW0.5~ 0.6kvar 计算，即Qc=（0.5～0.6）Pe（kvar）。式中Pe为电机额定有功功率，kW。机械负荷惯性大的取较大系数，惯性小的取较小系数。 　　2.随器补偿 　　 （1）随器补偿。随器补偿是指将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器低压侧，以补偿变压器空载无功的补偿方式。优点：接线简单，安装方便，配置灵活，利用率较高，维护管理方便，可自动投切，能够防止无功倒送，能有效地补偿配电变压器空载无功，削减农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配电变压器利用率，降低无功网损，提高用户的功率因数，改善用户的电压质量，补偿效果好，具有较高的经济性，是目前无功补偿比较有效的手段之一。缺点：因配电变压器数量多、安装地点分散，补偿的投资较大，运行维护困难、工作量大。适用场合：适用于负荷比较集中，供电距离较近的台区。 　　 （2）随器补偿的容量确定。通常，农网配电变压器负载率较低，轻载和空载时，无功负荷主要是变压器的空载励磁无功。因随器补偿只能补偿配电变压器的空载无功Q0，若补偿容量Qc＞Qo，则在配电变压器接近空载时会造成过补，为防止此时可能出现的过补，补偿容量不宜过大，应按Qc≤Q0确定，推荐按Qc=（0.95～0.98）Qo选取（Qo=Io%Se×10-2），其中Qo为变压器空载励磁无功功率，Io%、Se分别为空载电流百分数（可从手册查得）和变压器额定容量）。一般也可按配变额定容量的3% ~ 7% 配置（对原有老系列变压器可取较大系数，对新系列节能型变压器可取较小的系数）。 　　 3.跟踪补偿 　　 （1）跟踪补偿。跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kV母线上的补偿方式。此方式