無功功率補償精選(九篇)

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第1篇：無功功率補償范文

【關鍵詞】電網(wǎng)；無功功率補償；無功電源

為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的“無功”并不是“無用”的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。

一、影響功率因數(shù)的主要因素

（1）大量的電感性設備。據(jù)有關的統(tǒng)計，在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中，異步電動機的無功消耗占了60%～70%；而在異步電動機空載時所消耗的無功又占到電動機總無功消耗的60%～70%。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率。（2）變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應空載運行或長期處于低負載運行狀態(tài)。（3）供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響。當供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快。據(jù)有關資料統(tǒng)計，當供電電壓為額定值的110%時，一般無功將增加35%左右。所以，應當采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

二、無功補償?shù)囊话惴椒?/p>

（1）低壓個別補償。就是根據(jù)個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連續(xù)運行（如大中型異步電動機）的無功消耗，以補勵磁無功為主。優(yōu)點是用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。（2）低壓集中補償。指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。（3）高壓集中補償。指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6kV～10kV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用。同時便于運行維護，補償效益高。

三、采取適當措施，設法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)

（1）合理使用電動機；（2）提高異步電動機的檢修質(zhì)量；（3）采用同步電動機：同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負荷的大小，而無功功率取決于轉(zhuǎn)子中的勵磁電流大小，在欠勵狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“吸取”無功，在過勵狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無功。因此，對于恒速長期運行的大型機構(gòu)設備可以采用同步電動機作為動力。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是“異步電動機同步化”。（4）合理選擇配變?nèi)萘?，改善配變的運行方式：對負載率比較低的配變，一般采取“撤、換、并、?！钡确椒?，使其負載率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。

第2篇：無功功率補償范文

【關鍵詞】無功補償技術；作用；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

無功功率補償裝置的主要作用是：提高負載和系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少設備的功率損耗，穩(wěn)定電壓，提高供電質(zhì)量。在長距離輸電中，提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力，平衡三相負載的有功和無功功率等。

1.我國電力系統(tǒng)無功補償?shù)默F(xiàn)狀

近年來，隨著國民經(jīng)濟的跨越式發(fā)展，電力行業(yè)也得到快速發(fā)展，特別是電網(wǎng)建設，負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升，也使電網(wǎng)中無功功率不平衡，導致無功功率大量的存在。目前，我國電力系統(tǒng)無功功率補償主要采用以下幾種方式：

（1）同步調(diào)相機：同步調(diào)相機屬于早期無功補償裝置的典型代表，它雖能進行動態(tài)補償，但響應慢，運行維護復雜，多為高壓側(cè)集中補償，目前很少使用。

（2）并補裝置：并聯(lián)電容器是無功補償領域中應用最廣泛的無功補償裝置，但電容補償只能補償固定的無功，盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態(tài)變化，但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)無功的平滑無級的調(diào)節(jié)。

（3）并聯(lián)電抗器：目前所用電抗器的容量是固定的，除吸收系統(tǒng)容性負荷外，用以抑制過電壓。

以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果，但在實際的無功補償工作中也存在一些問題：

（1）補償方式問題：目前很多電力部門對無功補償?shù)某霭l(fā)點就地補償，不向系統(tǒng)倒送無功，即只注意補償功率因素，不是立足于降低系統(tǒng)網(wǎng)的損耗。

（2）諧波問題：電容器具有一定的抗諧波能力，但諧波含量過大時會對電容器的壽命產(chǎn)生影響，甚至造成電容器的過早損壞；并且由于電容器對諧波有放大作用，因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴重。

（3）無功倒送問題：無功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的，特別是在負荷低谷時，無功倒送造成電壓偏高。

（4）電壓調(diào)節(jié)方式的補償設備帶來的問題：有些無功補償設備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的，線路電壓的波動主要由無功量變化引起的，但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的，這就可能出現(xiàn)無功過補或欠補。

2.無功功率補償技術的發(fā)展趨勢

國家大力倡導建立節(jié)約型社會，從國家到地方已經(jīng)明確下達了各種節(jié)能指標。節(jié)能、節(jié)電事業(yè)正在蓬勃的發(fā)展，這是一股強大的潮流。在所有的電力節(jié)能產(chǎn)品中，首先要提到的就是無功率補償裝置在我國有著巨大的潛在市場。2009年，一系列的經(jīng)濟振興計劃給電力電子行業(yè)帶來了很多機會，主要供方和用方兩方面。供方主要對用戶的補貼上，另外，在這個政策的拉動下，企業(yè)也降低了成本的壓力，地方政府的政績和節(jié)能降耗的水瓶已經(jīng)掛鉤，國家和地方政府補貼能達到30%以上。今年來，國家無功率補償市場發(fā)展極其迅猛，產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量有了大幅度的提升，相當一部分優(yōu)勢企業(yè)已經(jīng)開始問鼎國際市場并取得了不俗的業(yè)績。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和技術進步，以及節(jié)能降損管理的加強等，引發(fā)了許多領域?qū)o功率補償?shù)男枨蟆?/p>

近20年來，世界各地（包括美國、法國、意大利、英國、俄羅斯等國）發(fā)生的由電壓穩(wěn)定和電壓崩潰引發(fā)的大面積停電事故引起了各國的高度重視，持續(xù)了72小時的8.14美加大停電給美國造成了巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。這次事故提醒人們，電網(wǎng)運行要有足夠的無功備用容量，無功不能靠遠距離傳輸，在電力市場環(huán)境下，必須制定統(tǒng)一的法規(guī)以激勵獨立發(fā)電商和運營商從維護整個系統(tǒng)安全性的角度提供充足的無功備用。

早期的無功率補償裝置為并聯(lián)電容器和同步補償器，多用在系統(tǒng)的高壓側(cè)進行集中補償。至今并聯(lián)電容器仍是一種主要的補償方式，應用范圍廣泛，只是控制器在不斷的更新發(fā)展。同步補償器的實質(zhì)是同步電機，當勵磁電流發(fā)生改變時，電動機可隨之平滑的改變輸出無功電流的大小和方向，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有好處，但同步補償器成本高，安裝復雜，維護困難，使其推廣使用受到限制。

隨著近代電力電子技術的出現(xiàn)和發(fā)展，無功率補償技術也隨之發(fā)展。在第一個工業(yè)用品閘管出現(xiàn)之前，電子半導體由于功率過小，在直流傳動，交流傳動，電磁合閘，交流不間斷電源盒無功率補償?shù)阮I域內(nèi)一直沒有得到應有的推廣使用。品閘管的電力電子器件不斷的問世，由此引發(fā)了眾多行業(yè)的變革，如交流變頻調(diào)速技術的蓬勃發(fā)展。同樣電子電力技術對無功率補償技術也帶來了新的發(fā)展契機。

無功率補償技術和電力電子技術的結(jié)合主要有一下三個方面：

（1）是作為投切電容器開關。因為電力半導體開關的響應時間短（ps級），所以能夠選擇電容的投切角度，實現(xiàn)零電壓投切，避免了涌流的產(chǎn)生，提高了電容器使用的可靠性和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。現(xiàn)代并聯(lián)電容補償裝置中的輸回路就引進了該技術。

（2）是作為無功輸出的調(diào)節(jié)開關。由于電力電子器件的高開關頻率，使其能夠方便的控制電容器電流的導通角，從而實現(xiàn)無功的連續(xù)調(diào)節(jié)，快速跟蹤負載無功的變化，靜止型無功補償器是其中的代表。

（3）是引入電力電子變流技術，將變流器作為無功電源來調(diào)節(jié)無功的輸入和輸出，起到補償負載無功的作用。經(jīng)常用的是靜止調(diào)相機和有慮源波器。

第3篇：無功功率補償范文

關鍵詞：電網(wǎng)；無功功率補償；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM7文獻標識碼：A 文章編號：1009-0118（2011）-12-0-01

由于電力系統(tǒng)中無任是發(fā)電機、輸電設備和用電設備，它們的技術參數(shù)是由電阻、電抗、電容等組成，無功分量是由電抗、電容產(chǎn)生，電抗、電容中電流的電角度相差180度，矢量方向相反；在電力系統(tǒng)運行中一般電抗值大于電容值，也就是缺少容性無功功率，所謂的無功補償就是電容補償。我國規(guī)定電力系統(tǒng)有功和無功比值是1比0.75(功率因數(shù)COS￠=0.8)；一旦失去比例對電網(wǎng)的電能質(zhì)量將受到影響，造成電能損耗加大或電壓不穩(wěn)定運行；又影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。造成的損失也是不可估量的。

電能的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換工藝，是由發(fā)電機設備、電能的輸送設備、電能的轉(zhuǎn)換（機械能、熱能等等）。所有的設備都是由鐵及金屬線、金屬絕緣線組成，在電網(wǎng)中存在著電阻、電抗、電容等，交流電能的指標包括電壓、頻率、電流、相位、功率因數(shù)等，交流電是矢量，在電力系統(tǒng)中以電壓相位為參考，純電阻負荷中的電流與電壓同相，之間的電角度為零度；純感性負荷中的電流滯后電壓90度電角度；純?nèi)菪载摵芍械碾娏鞒半妷?0度電角度；純感性負荷與純?nèi)菪载摵芍须娏鞣较蛳喾矗ㄏ嗷サ窒＿_到國家標準比例運行，一般是加裝電容補償。

第4篇：無功功率補償范文

關鍵詞：無功補償 在線監(jiān)測

一、電力系統(tǒng)無功補償在線監(jiān)測技術

1.數(shù)據(jù)監(jiān)測功能及抄表功能

實時監(jiān)測電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等運行數(shù)據(jù)，并通過抄表機或無線通訊傳送到微機中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可完成對整個低壓配電線路的監(jiān)測、統(tǒng)計分析、報表輸出等綜合管理，為低壓配電線路的科學管理提供第一手可靠數(shù)據(jù)。

2.設置功能：

2.1設置和修正本機時鐘；

2.2設置口令；

2.3設置通訊波特率；

2.4設置如下控制參數(shù)：電壓高限值（伏）；延時時間（秒）；投入門限無功電流值（安）；切出門限無功電流值（安）；

2.5具容錯功能及軟件閉鎖功能；

2.6輸出回路設置功能；每路均可設置其補償方式及控制參數(shù)。

3.顯示功能：

3.1工作狀態(tài)顯示：電源指示燈；滯后、過壓、超前、投切狀態(tài)等工作狀態(tài)指示。

3.2瞬時測量數(shù)據(jù)顯示：三相電壓，三相電流及三相功率因數(shù)。

3.3顯示其它主要運行數(shù)據(jù)，包括：頻率，三相電壓總諧波畸變率，三相電流總諧波畸變率，三相2-19次電壓、電流諧波分析，實時日歷時鐘、當時日歷時鐘、當前累計有功電量、當前累計無功電量等、CT變比、支路號等。

3.4顯示刷新時間：1-10秒，可設置。

4.保護功能：

4.1欠壓保護：電壓≤設定下限（0.85-0.93UN范圍內(nèi)可調(diào)）時，欠無功不投，已投的全切（每5秒切一組）；切除總時間不超過60秒；

4.2過壓保護：電壓＞設定上限（1.0～1.15UN范圍內(nèi)可調(diào)）時，欠無功不投，已投的全切（每5秒切一組）；切除總時間不超過60秒；

4.3失壓保護：裝置在斷電后控制開關自動斷開，保證在再通電時各電容器組處于分斷狀態(tài)；

4.4缺相保護：當相電壓低于65%額定值時，視為斷相，由控制器切除輸出回路。

4.5諧波保護：當電壓或電流諧波超過電壓或電流諧波畸變率上限值（可設定）后，控制器發(fā)出指令將各電容器組逐組退出。

5.自檢復歸功能：

每次通電后，控制器進行自檢并復歸輸出回路使之處于斷路狀態(tài)。

6.防止投切振蕩功能：

在每次投入與切出的動作間保持最小5分鐘（300秒）的動作間隔，以確保補償裝置在負荷較輕時不出現(xiàn)頻繁投切的不良狀態(tài)。

7.延時功能：

7.1電容器投切延時：10～120秒，可設定；

7.2同一組電容投切時間間隔：≥300秒；

7.3過壓時在60秒內(nèi)將所有電容器組退投

8.諧波監(jiān)測

可存貯最大諧波電壓畸變及對應相和出現(xiàn)時間，最大諧波電流畸變率及對應相和出現(xiàn)時間、最大諧波電壓畸變率時對應相的電壓的電壓基波幅值、最大諧波電流畸變率時對就相對相的電流基波幅值及2-19次諧波電流幅值、實時各相電壓電流的基波及2-19諧波幅值、實時各相電壓電流的畸變率，在控制器顯示屏上可實時顯示各次諧波的分量圖和分量比。

配電運行綜合監(jiān)測管理系統(tǒng)由配電監(jiān)測無功補償控制器、抄表機以及后臺綜合管理軟件等幾部分組成。

二、無功功率補償技術檢測存在的問題

1.以重慶市為例，截止到2009年年底，重慶市電力公司直屬單位低壓無功補償裝置近21000臺，分布區(qū)域廣，其中具備無功監(jiān)測功能的非常少。

2.巡檢難度大、成本高

巡視不具備無功監(jiān)測功能的無功補償裝置，一般只有兩種方法，一是上桿開箱檢測，二是目測法。上桿開箱檢查耗時長，安全隱患大，且受資金、人力和物力的限制，多數(shù)基層供電單位巡視時未采取此方法。

3.出現(xiàn)故障的設備發(fā)現(xiàn)不及時，增加了電網(wǎng)的損耗

目測法主要通過巡視人員目測裝置外殼是否受損或根據(jù)指示燈判斷投切情況。由于低壓無功補償裝置安裝高度較高，運行一段時間后外殼表面灰塵積壓較厚，白天光線充足時很難觀察到指示燈的狀態(tài)，也就很難判斷投切情況。由于無法及時掌握無功補償裝置的運行情況，已損壞的裝置維修更換也不及時，這就導致低壓無功負荷無法補償，配變功率因數(shù)低，損耗增大。

三、無功功率補償技術的發(fā)展趨勢

1.基于智能控制策略的晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置

將微處理器用于TSC,可以完成復雜的檢測和控制任務,從而使動態(tài)補償無功功率成為可能。基于智能控制策略的TSC補償裝置的核心部件是控制器,由它完成無功功率(功率因數(shù))的測量及分析,進而控制無觸點開關的投切,同時還可完成過壓、欠壓、功率因數(shù)等參數(shù)的存貯和顯示。TSC補償裝置操作無涌流,跟蹤響應快,并具有各種保護功能,值得大力推廣。

2.靜止無功發(fā)生器(SVG)

靜止無功發(fā)生器(SVG)又稱靜止同步補償器(STATCOM),是采用GTO構(gòu)成的自換相變流器,通過電壓電源逆變技術提供超前和滯后的無功,進行無功補償,若控制方法得當,SVG在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調(diào)節(jié)速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件,諧波含量小,同容量占地面積小,在系統(tǒng)欠壓條件下無功調(diào)節(jié)能力強,是新一代無功補償裝置的代表,有很大的發(fā)展前途。

3.電力有源濾波器

電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術,對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此,電力有源濾波器有很快的響應速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償,并且其補償特性受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較小。

電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看,電力有源濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。并聯(lián)型中有單獨使用、LC濾波器混合使用及注入電路方式,目前并聯(lián)型占實用裝置的大多數(shù)。

4.綜合潮流控制器

綜合潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)將一個由晶閘管換流器產(chǎn)生的交流電壓串入并疊加在輸電線相電壓上,使其幅值和相角皆可連續(xù)變化,從而實現(xiàn)線路有功和無功功率的準確調(diào)節(jié),并可提高輸送能力以及阻尼系統(tǒng)振蕩。UPFC注入系統(tǒng)的無功是其本身裝置控制和產(chǎn)生的,并不大量消耗或提供有功功率。UPFC技術是目前電力系統(tǒng)輸配電技術的最新發(fā)展方向,對電網(wǎng)規(guī)劃建設和運行將帶來重要的影響。

四、諧波測量與保護技術

現(xiàn)在的電網(wǎng)中，電力電子元件的使用越來越多，從而導致系統(tǒng)中的諧波電流含量越來越大。無功補償裝置中的電容器對諧波電流非常敏感，很容易產(chǎn)生諧波放大導致電容器損壞。大部分無功補償裝置中使用熱繼電器來保護電容器。

電容器屬于電流穩(wěn)定型元件，其電流只與電壓和頻率有關，與變壓器的負荷電流無關，在電壓正常沒有諧波的情況下電容器不會過載。 在電壓過高的情況下完全可以由控制器來實現(xiàn)保護功能，不需要由熱繼電器來實現(xiàn)保護功能。

在諧波超標的情況下，電容器會出現(xiàn)過載，雖然熱繼電器可以將電容器切除，但是如果控制器不能夠測量諧波，那么就會繼續(xù)投入新的電容器，出現(xiàn)新的過載現(xiàn)象。如果熱繼電器設置在自動復位狀態(tài)，則過一會被切除的電容器還會重新投入運行，繼續(xù)過載狀態(tài)，并且會干擾控制器的運行，因為控制器不知道哪些電容器已經(jīng)被熱繼電器切除，哪些電容器電容器即將恢復運行。如果熱繼電器設置在手動復位狀態(tài)，則最終所有的電容器將統(tǒng)統(tǒng)被切除，在手動復位之前，即使諧波消失，電容器也無法重新投入運行。因此，在諧波嚴重的情況下，熱繼電器的保護效果遠不如控制器具有諧波保護功能效果好。

綜上所述，無功補償控制器具有諧波檢測以及諧波過載保護功能，不僅可以觀察系統(tǒng)中的諧波含量，還可以省略熱繼電器，即提高性能又節(jié)約成本。

五、小結(jié)

第5篇：無功功率補償范文

論文關鍵詞:無功補償技術;作用;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

無功功率補償裝置的主要作用是:提高負載和系統(tǒng)的功率因數(shù),減少設備的功率損耗,穩(wěn)定電壓,提高供電質(zhì)量。在長距離輸電中,提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力,平衡三相負載的有功和無功功率等。

一、無功功率補償?shù)淖饔?/p>

1、改善功率因數(shù)及相應地減少電費

根據(jù)國家水電部,物價局頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標準值,相應減少電費:

(1)高壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.9以上。

(2)低壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.85以上。

(3)低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶,功率因數(shù)為0.8以上。

2、降低系統(tǒng)的能耗

功率因數(shù)的提高,能減少線路損耗及變壓器的銅耗。

設R為線路電阻,ΔP1為原線路損耗,ΔP2為功率因數(shù)提高后線路損耗,則線損減少

ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)

比原來損失減少的百分數(shù)為

(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)

式中,I1=P/(3U1cosφ1),I2=P/(3U2cosφ2)補償后,由于功率因數(shù)提高,U2>U1,為分析方便,可認為U2≈U1,則

θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)

當功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,通過上式計算,可求得有功損耗降低21%左右。在輸送功率P=3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I相對降低,設I1為補償前變壓器的電流,I2為補償后變壓器的電流,銅耗分別為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即

ΔP1/ΔP2=I22/I12

由于P1=P2,認為U2≈U1時,即

I2/I1=cosφ1/cosφ2

可知,功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,銅耗相當于原來的80%。

3、減少了線路的壓降

由于線路傳送電流小了,系統(tǒng)的線路電壓損失相應減小,有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高),有利于大電機起動。

二、我國電力系統(tǒng)無功補償?shù)默F(xiàn)狀

近年來,隨著國民經(jīng)濟的跨越式發(fā)展,電力行業(yè)也得到快速發(fā)展,特別是電網(wǎng)建設,負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升,也使電網(wǎng)中無功功率不平衡,導致無功功率大量的存在。目前,我國電力系統(tǒng)無功功率補償主要采用以下幾種方式:

1.同步調(diào)相機:同步調(diào)相機屬于早期無功補償裝置的典型代表,它雖能進行動態(tài)補償,但響應慢,運行維護復雜,多為高壓側(cè)集中補償,目前很少使用。

2.并補裝置:并聯(lián)電容器是無功補償領域中應用最廣泛的無功補償裝置,但電容補償只能補償固定的無功,盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態(tài)變化,但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調(diào)節(jié),不能實現(xiàn)無功的平滑無級的調(diào)節(jié)。

3.并聯(lián)電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收系統(tǒng)容性負荷外,用以抑制過電壓。

以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果,但在實際的無功補償工作中也存在一些問題:

1.補償方式問題:目前很多電力部門對無功補償?shù)某霭l(fā)點就地補償,不向系統(tǒng)倒送無功,即只注意補償功率因素,不是立足于降低系統(tǒng)網(wǎng)的損耗。

2.諧波問題:電容器具有一定的抗諧波能力,但諧波含量過大時會對電容器的壽命產(chǎn)生影響,甚至造成電容器的過早損壞;并且由于電容器對諧波有放大作用,因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴重。

3.無功倒送問題:無功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的,特別是在負荷低谷時,無功倒送造成電壓偏高。

4.電壓調(diào)節(jié)方式的補償設備帶來的問題:有些無功補償設備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的,線路電壓的波動主要由無功量變化引起的,但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的,這就可能出現(xiàn)無功過補或欠補。

三、無功功率補償技術的發(fā)展趨勢

根據(jù)上述我國無功功率補償?shù)那闆r及出現(xiàn)的問題,今后我國的無功功率補償?shù)陌l(fā)展方向是:無功功率動態(tài)自動無級調(diào)節(jié),諧波抑制。

1.基于智能控制策略的晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置

將微處理器用于TSC,可以完成復雜的檢測和控制任務,從而使動態(tài)補償無功功率成為可能?；谥悄芸刂撇呗缘腡SC補償裝置的核心部件是控制器,由它完成無功功率(功率因數(shù))的測量及分析,進而控制無觸點開關的投切,同時還可完成過壓、欠壓、功率因數(shù)等參數(shù)的存貯和顯示。TSC補償裝置操作無涌流,跟蹤響應快,并具有各種保護功能,值得大力推廣。

2.靜止無功發(fā)生器(SVG)

靜止無功發(fā)生器(SVG)又稱靜止同步補償器(STATCOM),是采用GTO構(gòu)成的自換相變流器,通過電壓電源逆變技術提供超前和滯后的無功,進行無功補償,若控制方法得當,SVG在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調(diào)節(jié)速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件,諧波含量小,同容量占地面積小,在系統(tǒng)欠壓條件下無功調(diào)節(jié)能力強,是新一代無功補償裝置的代表,有很大的發(fā)展前途。

3.電力有源濾波器

電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術,對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此,電力有源濾波器有很快的響應速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償,并且其補償特性受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較小。

電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看,電力有源濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。并聯(lián)型中有單獨使用、LC濾波器混合使用及注入電路方式,目前并聯(lián)型占實用裝置的大多數(shù)。

4.綜合潮流控制器

第6篇：無功功率補償范文

關鍵詞：無功功率；補償裝置；技術降損

中圖分類號：TM73文獻標識碼：A文章編號：1009-0118（2013）01-0277-01

一、國內(nèi)外研究動態(tài)

隨著現(xiàn)代工業(yè)和電力企業(yè)的不斷發(fā)展，電能傳輸?shù)木嚯x和容量日益增大，世界各國工業(yè)用戶對電能質(zhì)量的要求變得越來越高?？墒牵鞔笃髽I(yè)廣泛采用異步電動機和變壓器，使得系統(tǒng)功率因數(shù)變低，電壓波動加大，因此無論從提高輸電網(wǎng)的傳輸能力，降低損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，還是從提高供電質(zhì)量的角度，都需要大量的無功補償裝置。

長期以來，在我國，由于電力用戶功率因數(shù)低，又存在大批沖擊性、波動性負載，導致大量無功功率在低壓配電網(wǎng)內(nèi)傳輸，使線損率增大。農(nóng)電電網(wǎng)（我國將10kV及其以下電網(wǎng)劃規(guī)農(nóng)電網(wǎng)管理）的負荷多是小容量的異步電動機，配套又不盡合理，功率因數(shù)較低，因而影響了發(fā)電機的有功輸出，使發(fā)電機效率低、成本高，降低了輸電、變電設備的供電能力，增大了線路上的電壓損失，使電壓質(zhì)量低劣，電能損失增加，據(jù)統(tǒng)計農(nóng)電網(wǎng)損失約有60%是屬于10kV及以下的配電網(wǎng)的，所以提高農(nóng)電網(wǎng)的功率因數(shù)有很大的經(jīng)濟意義。

我國在總體線損率水平的下降得益于輸電主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及自動化水平的提高。特別是特高壓電網(wǎng)的建設，解決了長距離輸電，損失較高的問題，有力的支持了降損工作。但是，我國目前的配電網(wǎng)線損水平滯后于主網(wǎng)。主要原因是存在配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、設施老化、供電半徑過長等問題。在配網(wǎng)線損管理中，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理、經(jīng)濟運行水平不高、高損老舊設備較多，經(jīng)濟性矛盾日益突出。為此，我國仍需在技術上充分利用配電設備，通過優(yōu)選變壓器及電力線路經(jīng)濟運行方式和負載經(jīng)濟調(diào)配及變壓器與供電線路運行位置的優(yōu)化組合等技術措施，從而最大限度地降低變壓器及供電線路的有功損耗和無功損耗；在管理上推進配電網(wǎng)線損的承包考核，落實線損責任；通過技術和管理兩個方面繼續(xù)推進配電網(wǎng)的降損工作。

目前電力低壓系統(tǒng)電網(wǎng)諧波嚴重、造成電氣設備、自控設備、儀器儀表設備工作不穩(wěn)定，而需要補償系統(tǒng)的無功功率，改善電網(wǎng)質(zhì)量，因此，增加動態(tài)無功補償裝置容量，減少無功傳輸，是配電網(wǎng)的一項重要節(jié)電措施。

二、本文研究內(nèi)容

（一）從各個角度闡述了無功功率補償裝置對于線損管理的重要性，認真分析了無功功率補償裝置和線損管理的現(xiàn)狀。無功功率補償裝置和線損管理的現(xiàn)狀是：無功補償作為電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的一個重要手段，一直受到高度的重視。它對提高系統(tǒng)電壓水平，降低線路損耗，改善電廠功率因數(shù)，增強系統(tǒng)穩(wěn)定起著十分重要的作用。無功補償由于可以有效地提高電壓，減少了線路上的無功流動，降損效果明顯，尤其是在低壓配電網(wǎng)絡中，無功補償裝置的降損效果非常明顯。線損率是指線損電量占供電量的百分數(shù)，它是供電局的一個重要考核指標，是國家對供用電部門考核的一項重要內(nèi)容。在統(tǒng)計線損電量中，有一部分是電能在輸、變、配過程中不可避免的，其數(shù)值由相應時段內(nèi)運行參數(shù)和設備參數(shù)決定。如輸電線路、變壓器繞組、電容器的絕緣介質(zhì)損耗等，這部份損耗電量習慣稱“技術線損電量”。無功補償主要降低電力系統(tǒng)中的技術線損部分。

（二）查閱了大量的相關資料，分析了我國電網(wǎng)的運行狀況，從什么是電力系統(tǒng)一種重要的優(yōu)選無功電源、并聯(lián)電容器的優(yōu)缺點和存在的隱患等方面分析了無功補償?shù)募夹g現(xiàn)狀、并具體闡述了采用新型無功補償技術設備的意義。

（三）研究分析了采用無功補償設備的重要性和如何發(fā)揮供電系統(tǒng)中無功補償設備的最佳補償效益。根據(jù)系統(tǒng)無功損耗產(chǎn)生的原因、系統(tǒng)無功特性、分配及補償原則的要求，對無功補償中現(xiàn)存的問題提出一些看法，并探討相應的改進措施。

（四）結(jié)合實踐研究分析了自動無功率補償裝置的運行原理，并分析了采用三相分別采樣和補償，控制電路采用微機對電路實施模糊控制（Fuzzy Control）方案優(yōu)化的優(yōu)缺點，同時闡述了動態(tài)響應時間、補償后功率因數(shù)、調(diào)節(jié)方式、保護功能等主要技術指標和控制方式，并聯(lián)系實際分析了采用自動投切無功補償箱的用途。

三、研究方案及難點

（一）研究方案

1、查找相關資料和文獻，分析采用無功功率補償裝置對技術降損的影響。

2、研究分析采用無功補償設備的重要性和如何發(fā)揮供電系統(tǒng)中無功補償設備的最佳補償效益。

3、根據(jù)系統(tǒng)無功損耗產(chǎn)生的原因、系統(tǒng)無功特性、分配及補償原則的要求，對無功補償中現(xiàn)存的問題提出看法，并探討相應的改進措施。

4、結(jié)合實踐研究分析了自動無功率補償裝置的運行原理，分析采用三相分別采樣和補償，控制電路采用微機對電路實施模糊控制（Fuzzy Control）方案優(yōu)化的優(yōu)缺點。

（二）特點

1、理論聯(lián)系實際，通過無功功率補償裝置的現(xiàn)場運行情況，具體闡述安裝無功功率補償裝置的合理性以及對線損率產(chǎn)生的作用和影響。

2、通過無功功率補償裝置的理論研究，結(jié)合唐山供電公司的配網(wǎng)運行情況，具體分析了采用無功功率補償裝置產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。

（三）難點

1、無功功率補償裝置的約束較多，沖擊負荷閃變、控制方式、補償對象信號的檢測方式、反應方式等問題會影響到無功功率補償裝置的正常運行，需要在選擇是否采用無功功率補償裝置時全面考慮。

2、技術線損的方式多種多樣，選擇具體方式有一定的困難，需要詳細的現(xiàn)場勘察和市場需求分析工作。

3、通過分析采用三相分別采樣和補償，控制電路采用微機對電路實施模糊控制（Fuzzy Control）方案優(yōu)化的優(yōu)缺點來具體選擇補償方式，如何有效地共享和利用現(xiàn)有的資源，避免重復的項目開發(fā)工作，一直是困擾在企業(yè)的技術降損的一個因素。

四、預期成果

該課題的研究目標是，運用無功功率補償裝置，建立最經(jīng)濟的、最有效的降損方式，充分利用供電企業(yè)配電網(wǎng)現(xiàn)有資源、現(xiàn)有設備，并結(jié)合復雜的現(xiàn)場情況，進行唐山供電公司全面技術降損，并以無功功率補償為技術支撐，推行全新的降低線損模式，實現(xiàn)降損增效的目標。

參考文獻：

第7篇：無功功率補償范文

行分析，并對多種不同無功功率補償方式進行探討。

關鍵詞 電力工程；配電網(wǎng)；無功功率補償技術；定義；原理

中圖分類號 TM714 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）111-0181-01

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對電力的需求也越來越高，因此，電力工程的規(guī)模也越來越大。因為電網(wǎng)中存在著大量的感性負荷，從而就導致電力系統(tǒng)運行中的無功功率增加。無功功率的增加會導致電能損失，從而影響電力企業(yè)的供電質(zhì)量與經(jīng)濟效益。由此可見，在電力工程中實施配電網(wǎng)無功功率補償是非常重要的。下面我們將對無功功率補償?shù)亩x與原理，以及幾種無功功率補償方式進行分析。

1 無功功率補償?shù)亩x與原理

無功補償是指將并聯(lián)電容器等容性設備安裝到電網(wǎng)的感性負荷中，來補償感性負荷所引起的無功功率，減少無功功率在電網(wǎng)中流動，從而提高功率因數(shù)，達到改善供電質(zhì)量的目的。

在交流電路中，純電阻元件中的負載電流和電壓的相位相同，純電感元件負載中電流相位滯后于電壓相位90°，純電容元件負載中的電流相位超前電壓相位90°，也就是說純電容元件負載中的電流和純電感元件負載中的電流的相位差為180°，可以相互抵消。由此可見，當電源向外供電的時候，感性負載向外釋放的能量就會在容性負載與感性負載之間相互交換，而感性負載所需的無功功率就可以由容性負載輸出的無功功率來補償，從而達到無功功率補償?shù)哪康摹?/p>

2 無功功率補償?shù)膸追N方式

電力工程的配電網(wǎng)無功功率補償技術主要包括變電站集中補償、配電變壓器低壓補償、配電線路固定補償與用電設備分散補償四種方式。

2.1 變電站集中補償

變電站集中補償?shù)闹饕b置有并聯(lián)電容器與靜止補償器，其主要目的是使輸電網(wǎng)的無功功率達到平衡狀態(tài)，改善輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，以及提高電力系統(tǒng)中斷變電所母線的電壓，從而對變電站主變壓器與高壓輸電線路的無功損耗進行補償。為了使管理更容易，方便維護，一般將這些補償裝置接到變電站10 kv的母線上。該補償方式能夠減少變電站以上輸電線路傳輸?shù)臒o功電力，減少送電網(wǎng)絡的無功損耗，但是因為該補償方式是將電容器集中安裝在變電所母線上的，因此，其并不能降低每條配電出線的損耗。由于用戶所需要的無功還要通過變電站以下的配電線路進行傳輸，因此，10 kv及其以下的配電線路還是會有無功電流，也就不能對配電網(wǎng)絡起到補償?shù)淖饔?，也不能解決配電網(wǎng)的降損問題。

為了實現(xiàn)變電站的電壓—無功功率綜合控制，一般采用的是并聯(lián)電容器與有載調(diào)壓抽頭協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。然而，從實際應用中可以發(fā)現(xiàn)，投切太頻繁會對電容器的開關與分接頭的使用壽命造成影響，從而導致維護工作量增加。所以在實際應用中應對抽頭調(diào)節(jié)與電容器組的操作次數(shù)進行控制，而要達到該目的就必須根據(jù)負荷的增長安排設計好變電站的無功功率補償?shù)娜萘?，運行中在確保電壓合格與無功功率補償效果最好的狀態(tài)下，盡可能的將電容器組投切開關的操作次數(shù)降到最低。

2.2 配電變壓器低壓補償

配電變壓器低壓補償時當前應用最為普遍的一種補償方式。因為用戶的日負荷變化較大，因此，我們一般是采用微機控制、跟蹤負荷不懂分組投切電容器補償，其主要的補償方式是在配電變壓器低壓側(cè)放置無功補償設備，該無功補償設備主要是放置于配電變壓器的出線端，這樣則可以同時對變壓器進行補償。該補償方式中微機控制是整個補償裝置的核心。該補償方式的主要目的就是將專用變壓器用戶的功率因數(shù)提高，從而實現(xiàn)就地平衡，將配電網(wǎng)的損耗降低，改善用戶電壓的質(zhì)量。

2.3 配電線路固定補償

很多的配電變壓器會消耗無功功率，然而很多公用變壓器都沒有安裝低壓補償裝置，這樣就會導致變電站或是發(fā)電廠需要承擔大量的無功功率缺額，而大量的無功功率就會沿線進行傳輸，從而導致配電網(wǎng)的網(wǎng)損出現(xiàn)居高不小的情況。在這樣的情況下則可以考試采用配電線路固定補償方式進行無功功率補償。

配電線路補償主要是為線路與公用變壓器提供其所需要的無功功率，該工程的關鍵問題則是選擇補償?shù)攸c與補償容量。線路補償?shù)耐顿Y小、回收快，而且便于管理與維護，適用于功率因數(shù)低、負荷重且輸送線路長的線路。配電線路補償通常采用的是固定補償，而該補償方式存在著適應能力差、重載情況下補償度不足等缺點。

筆者主要是以減少輸電線路有功功率損耗為優(yōu)化目標，然后參照高、中壓配電線路補償理論，將經(jīng)典優(yōu)化模式“三分之二法則”應用到低壓配電線路的無功功率優(yōu)化補償中，作為其基本模式?！叭种▌t”主要是將均勻分布在一段僅有的首端電源的線路上的無功負荷分成3等份，然后將無功功率補償設備安裝在主線（2ΣQ）/3（Q指無功負荷）分布處，該點為最佳的安裝地點，一般不是主線長度的2/3處，無功功率補償容量為總無功負荷的2/3為最佳配置。將“三分之二法則”應用到無功功率補償中可以將無功負荷所引起的系統(tǒng)有功功率損耗降低89%。若是電力系統(tǒng)的原功率因數(shù)為0.7，那么，總有功功率損耗則可以降低到45%，功率因素則可以提高到0.95。

2.4 用電設備隨機補償

對于10 kv以下電網(wǎng)而言，變電器的無功消耗大約占無功消耗總量的30%，而低壓用電設備的無功消耗占無功消耗總量的65%以上。因此，對低壓用電設備實施無功功率補償是非常重要的。

在低壓用電設備中，感應電動機是無功消耗最多的設備，因此，應對油田抽油機、礦山提升機、港口卸船機等廠礦企業(yè)中的大容量電動機實施就地無功功率補償，即用電設備隨機補償。用電設備隨機補償和前三種無功功率補償方式相比具有以下幾個優(yōu)點：①可將線損率降低20%；②能夠改善電壓的質(zhì)量，將電壓的損失減小，從而改善用電設備的啟動與運行條件；③能夠釋放系統(tǒng)能量，提高線路的供電能力。

3 結(jié)束語

無功電流在電力系統(tǒng)中的大量流動，不僅會增加線損、降低電能的質(zhì)量，還會對發(fā)電、供電、用戶三方造成很多的影響。為了消除無功電流在系統(tǒng)中流動造成的不良影響就必須實施無功功率補償。而隨著補償技術與裝置的不斷發(fā)展，無功功率補償技術在電網(wǎng)中的應用也越來越廣泛。筆者分析了無功功率補償?shù)亩x與原理，并總結(jié)了幾種常用的無功功率補償方式，希望對相關人士有所幫助。

參考文獻

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第8篇：無功功率補償范文

關鍵詞：負荷計算；系數(shù)計算；變壓器

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.133

供配電網(wǎng)的負荷統(tǒng)計計算作為供電電容包裝以及供配電的設備和安全經(jīng)濟運行的決定性參數(shù)，具有的意義在與，對配電所內(nèi)的變壓器的負荷電流以及功率進行計算，作為變壓器容量的依據(jù)，對主要電氣設備，如斷路器、隔離開關等的負荷電流進行計算，作為設備的選擇依據(jù)，對各個線路中的電源進線、高低壓的配電線路等進行負荷電流的計算，作為電纜或者導線界面的線路選擇依據(jù)等。

1 負荷計算方法

（1）采用較多的額是二項系數(shù)法等，進行用電設備的負荷的計算，國際上采用較多的是負荷計算的方法，二項式系數(shù)法在設備的確定上，一般采用臺數(shù)較多的設備容量較大的分支干線加以計算，負荷是較為合理的。建筑的配電中，采用的是負荷密度法和單位指標法進行負荷的計算[2]。

方案的設計階段使用單位的指標法，施工圖設計階段采用系數(shù)法。

（2）負荷計算原則。對于不同工作制的用電設備進行負荷計算時，應按下列原則計算整流器的設備功率以及設備功率，成組用電設備的設備功率以及額定功率應換算為統(tǒng)一的設備功率[3]。

（3）負荷計算的方法。①系數(shù)法。采用用電設備中的最大負荷（半小時）進行負荷的計算，得到的數(shù)值為：

三相用電設備組的負荷計算：

有功功率：

無功功率：

視在功率：

②多組用電設備的功率計算：

有功功率：

無功功率：

視在功率：

③單位面積法，用于商場的照明負荷的計算：

有功功率：P30=Ks*S/1000（kw）

無功功率：

視在功率：

④單位指標法：

有功功率：

無功功率：

視在功率：

2 無功補償

為了達到節(jié)約電能和能耗的目的，提高電壓的質(zhì)量和功率因素。對100KVA以上的高壓供電的用戶功率進行補償[4]。

無功補償采用同步補償及和并聯(lián)電容器補償?shù)姆椒ǎ瑹o功補償?shù)娜萘堪凑障铝械乃闶竭M行計算：

3 案例分析

以某新建數(shù)據(jù)中心為例，建設標準中包含了新建單機功耗5KW的IT設備以及單機功耗10KW的IT設備，IDC機房內(nèi)的空調(diào)和照明，按照配套的配置進行設置，變配電以及UPS設備機房大約為1000立方米，辦公區(qū)域大約為1000平方米，辦公室設置了電采暖2臺，容量分別是80KW和50KW，負荷計算確定了數(shù)據(jù)中心的供電和配電系統(tǒng)[5]。

采用了IT設備供電的UPS系統(tǒng)配置，對于標準機房的設置，使用了2N配置進行考慮，縱容連根部應該小于4246.3KVA，工程愛用了3+3并就KVAUPS電源系統(tǒng)，配置的蓄電池組按單機滿負荷情況下備時間為15min；根據(jù)辦公區(qū)域空調(diào)和照明的需要，對蓄電池進行充電，采用供電部門無功補償?shù)姆椒?，根?jù)負荷計算結(jié)果，得到了交流總負荷為6356.KVA，按照高壓開關柜的布設要求[6]，滿足單路的全部負荷的能力，安裝了包含進線隔離柜2臺，進線柜2臺的要求，安裝了干式變壓器、低壓抽屜式開關柜、低壓聯(lián)絡柜等設備[7]。

負荷計算是供配電系統(tǒng)設計的基本計算！數(shù)據(jù)中心的負荷計算更適合使用需要系數(shù)法，計算時需要系數(shù)的取值，在數(shù)據(jù)中心中機架外空調(diào)在總負荷中占的比重也相當大，一般會配置備用空調(diào)設備[8]。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的建設等級備用數(shù)量會不同，計算空調(diào)設備容量時的需要系數(shù)法進行系數(shù)的計算[9]。

4 結(jié)語

本文圍繞配電一次系統(tǒng)設計負荷的計算方法，談及了供配電設計的主要內(nèi)容和設計原則，涉及到負荷計算、無功補償、變壓器選擇等內(nèi)容。以及設備、導線、電纜的選擇等[10]。

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[9]羅智強.大型商業(yè)建筑綜合體電氣設計的分析[J].建筑工程技術與設計，2016，（14）：2650，3141.

第9篇：無功功率補償范文

功率因數(shù)的高低，直接關系到電力網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，關系到供電線路的電壓損失和電壓波動，而且還涉及節(jié)約電能和用戶效益。文中簡要介紹了功率因數(shù)和無功補償?shù)母拍?，無功補償?shù)脑砗驮瓌t，同時闡述了提高功率因數(shù)的幾種方法以及無功補償技術在醫(yī)院配電系統(tǒng)的應用和效果。

關鍵詞

醫(yī)院?配電網(wǎng)?功率因數(shù)?無功補償

Abstract

Power factor level, directly related to the electricity grid in the power loss and power loss，related to the power supply line voltage loss and voltage fluctuation，but also to the conservation of energy and the user benefits.This paper briefly introduces the power factor and reactive power compensation of the concept，the principle of reactive power compensation and principle, and expounds several methods of improving power factor and reactive power compensation technology in power distribution system the application and the effect of hospital．

Keywords

Hospital?Distribution network?Power factor

Reactive power compensation

doi:10.3969/j.issn.1671-9174.2012.07.010

功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項重要技術經(jīng)濟指標，用電設備在消耗有功功率的同時，還需大量的無功功率由電源送往負荷，功率因數(shù)反映的是用電設備在消耗一定的有功功率的同時所需的無功功率［1］。

在電網(wǎng)的運行中，功率因數(shù)越大，電路中的視在功率將大部分用來供給有功功率，以減少無功功率的消耗。用戶功率因數(shù)的高低，對于電力系統(tǒng)發(fā)、供、用電設備的充分利用，有著顯著的影響。適當提高用戶的功率因數(shù)，不但可以充分地發(fā)揮發(fā)、供、用電設備的生產(chǎn)能力、減少線路損失、改善電壓質(zhì)量，而且可以提高用戶用電設備的工作效率，為用戶本身節(jié)約電能。因此，對于配電網(wǎng)來說，若能有效地做好無功補償，不但可以減輕上一級電網(wǎng)補償?shù)膲毫Γ岣吖β室驍?shù)，而且能夠有效地降低電能損失，減少電費支出。

一、功率因數(shù)和無功補償概念

（一） 功率因數(shù)

電網(wǎng)中的電氣設備和電動機、變壓器等屬于既有電感又有電阻的電感性負載,電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差,相位角的余弦cosφ即功率因數(shù),它是有功功率與視在功率之比即cosφ=P/S。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度及用電管理水平的一個重要技術指標。

（二）無功補償

把具有容性功率的裝置與感性負荷聯(lián)接在同一電路，當容性裝置釋放能量時，感性負荷吸收能量，而感性負荷釋放能量時，容性裝置吸收能量，能量在相互轉(zhuǎn)換，感性負荷所吸收的無功功率可在容性裝置輸出的無功功率中得到補償。

二、 無功補償原理［2］

圖1?無功功率補償原理圖

Sl為功率因數(shù)改善前的視在功率，cosφ1為無功補償前的功率因數(shù)；S2為功率因數(shù)改善后的視在功率，cosφ2為無功補償后的功率因數(shù)；Ql為無功補償前的無功功率，Q2為無功補償后的無功功率。

由圖l可見，裝設補償裝置后，功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2。當用戶需用的有功功率P不變時，無功功率將由Ql減小到Q2，視在功率將由Sl減小到S2，相應地，負荷電流I減小，系統(tǒng)的電能、電壓損耗均降低，電壓質(zhì)量及設備的利用率提高，設計容量減少。因此，安裝無功補償裝置，對于用戶及供電系統(tǒng)均有益。

三、無功補償原則

盡量提高用戶的自然功率因數(shù)。在設計配電和用電設備時，要正確選用變壓器容量和電動機容量，降低線路阻抗。如果仍不能滿足電網(wǎng)合理運行所需的無功容量時，要考慮無功補償問題。無功補償分為集中補償和分散補償，應該遵循“全面規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡；集中補償與分散補償相結(jié)合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結(jié)合，以低壓補償為主、調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主”的原則［3］。

四、 提高功率因數(shù)方法

（一） 采取適當措施，設法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)是在不添置任何補償設備，采用降低各用電設備所需的無功功率，減少負載取用無功來提高用戶功率因數(shù)的方法，它不需要增加投資，是最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。

1.合理使用電動機

合理選用電動機的型號、規(guī)格和容量，使其接近滿載運行。在選擇電動機時，既要注意它們的機械性能，又要考慮它們的電氣指標。若電動機長期處于低負載下運行，既增大功率損耗，又使功率因數(shù)和效率顯著降低。故從節(jié)約電能和提高功率因數(shù)的觀點出發(fā)，必須正確地合理地選擇電動機的容量。

2.合理選擇配變?nèi)萘?，改善配變的運行方式

對負載率比較低的配變，一般采取“撤、換、并、?！钡确椒ǎ蛊湄撦d率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。

（二）采用無功補償?shù)姆绞?，提高功率因?shù)

無功補償方式最常用的有三種：高壓集中補償、低壓分散補償、低壓集中補償。