基于电力工程配电网的无功功率补偿实践

刘林元

摘 要

随着我国经济的飞速发展，社会总体的用电需求量越来越高，这也就使电力工程建设的规模越来越大，且电力工程中，感性负荷的数量越来越多，这就增大了电网中的无功功率，无功功率增加了会对供电质量造成不利的影响，并且对相关的经济效率产生一定的损坏。

【关键词】电力工程 配电网 无功功率 补偿

近几年来，在党中央的正确领导下，我国的整体经济形势有了明显的好转，经济发展迅速，工业、居民用电也越来越多，电力工程也再不断的扩大，以满足社会对电力的需求，但是在这个过程中也产生了一些问题，例如无功分布的不合理、针对无功功率的补偿设备太少等，这些问题都能极大的影响电力供应的质量，对供电部门和用户都能造成一定的经济损失 。

1 无功补偿的相关概念

一般来说，提高供电系统的功率因数，降低供电变压器及电力输送线路的损耗，提升供电总体效率的技术手段被称为无功补偿技术。在小的电力系统中，无功补偿主要是用来对三相电流进行平衡；在大的电力系统中，无功补偿主要是调节电网电压和保证电网的稳定性。其工作原理为：供电系统的功率有两种：有功功率和无功功率，无功功率不适于进行远距离的输送，因此一些企业用电和配电变压器的无功功率应该采取技术手段进行补偿，补偿主要是通过无功补偿装置来完成的，该设备可以与相关用电设备的无功功率互相抵消，从而提高供电系统的功率因数，可以从整体上降低无功功率，提高电能的传输效率，它将感性功率和容性功率装置连接在同一个电路中，使两者之间能够进行能量转换，从而达到功率补偿作用。

2 探究无功功率对配电网络的相关影响

无功功率能够对整个电力工程的配电网络造成一定的影响，主要表现在这些方面：在电力系统中，存在无功功率，能够很大的降低输变电系统的供电能力；在电网中存在无功功率，能够对发电设备有功功率的输出能力造成很大的影响；无功功率还能对电力工程配电网络的电压造成很大的干扰；在供电中存在着无功功率还能够造成线路在低功率因数情况下运转的情况，可能会对电力用户相关电气设备的正常运转造成不利的影响。从上面的分析来看，无功功率对整个供电网络都能造成不利的影响，因此要想法设法的避免它，所以在电气工程配电网络的运行中，应该采取合理的技术手段对相关的设备进行无功功率的补偿，这样既能够提高整个供电系统的供电质量，又能够提高电气设备在运行时候的功率因数，更加有利于电能的充分利用。

3 电力工程中配电网无功功率补偿的应用讨论

3.1 使用技术手段对无功功率补偿的容量进行确认

要想正确的对无功功率补偿的容量进行确认，一般来说，有这么几种方式：根据配电网络的电压大小来进行确认，一般来说，这种方法大部分都应用在电网终端的用户变电所与枢纽变电所，它的主要目的是对电压进行合理的调节；考虑供电线路的损耗情况进行无功功率补偿容量的确定，这种方式能够反映出供电线路损耗与补偿容量之间的关系；考虑电力工程配电网络的配电因数，其理想的功率因数必须要考虑客观的实际情况，应该能够满足相关用户的相关技术要求；考虑变压器的容量，然后参考这个容易，进行合理的无功功率补偿。

3.2 采取措施选择最有效的无功功率补偿手段

一般来说，在电力工程配电网络的实际使用中，会采取这几种方式进行无功功率的补偿：第一，利用配电变压器进行无功功率的补偿，也就是说，在配电变压器的低压母线上安装上与之匹配数量的电容器，然后参考无功功率的经济分析手段去实现无功功率的相关平衡；第二，利用配电网络中配电线路实现对无功功率的补偿作用，在采用这种技术手段的时候，补偿点应该设置在相关配电线路主干大约三分之二处的位置，且每一个集中点都应该安装上能够承受大电压的电容器，但是这种方式也在存在一些弊端，例如，采用该方式以后，相关电气设备裸露在外面，容易遭受一些不可抗拒自然损坏，一旦发生设备故障，修复有一定的难度；第三，在变电站中实行集中的无功功率补偿，一般来说这种手段大部分应用于电压较大的变电站的母线上，集中安装容量相同的电容器，这样就能够显著的降低供电线路中无功功率损耗，并可以降低变电站中输电线路的无功电力损耗，但是这种方式也存在着一些弊端，用户所需要的无功功率补偿依然需要在变电站下面的相关线路里面传输，所以，变电站下面的线路里面依然存在着无功功率的电流，因此这种方式也不能完全的代替配电网的无功功率补偿，也不能完全的解决配电网络的无功损耗；第四，在低压线路上进行集中的无功功率补偿，该方式即是将无功功率补偿的电容器安装在配电网络的低压主干线路上，要合理的使用自动投切设备实现低压下路的无功功率补偿；第五，采取随机的手段的进行无功功率的补偿，也就是将无功功率补偿的电容器安在供电企业的电动机旁边，以实现无功功率补偿的目的。

3.3 使用正确的无功功率补偿设备

要想正确的选用正确的无功功率补偿设备，必须要根据实际的客观情况进行考虑，例如配电网中的电压需求、补偿装置的技术特质等，一般来说，当前我国常用的补偿装置有这么几种：第一，低压电网的无偿功率补偿装置，这种补偿装置在我国应用的最广泛，从使用情况来说，这种装置应该安装在配电网络中的低压一端或者低压电动机的旁边，这种方式能够在电动机启动、停止时进行同步的无功功率补偿；第二，中压电网无功功率补偿装置，例如，干式自愈性的并联电容器，这种装置主要使用金属性质的薄膜进行卷制，然后引出导线，设备的外部采用树脂封装的方式，从而对空气进行绝缘；第三，高压电网的无功功率补偿装置，例如，高压并联式的电容器，一般来说，这种装置安装在高压变电站主变压器的一端上，这样能够有效的降低主变压器的无功功率损耗，可以在很大程度上提高电力工程配电网络中的输送点功率因数，也能够有效的提高输送电能的质量。

4 结论

假设无功电流在输送线路里大量的存在流动，就会增加相关线路的损耗，严重的影响相关电能的质量，能够对供电单位、用电单位都造成很大的影响，因此必须要对电力工程中的无功功率进行补偿，以保障电能的质量。

参考文献

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[2]江骏. 浅谈无功功率补偿在电力工程配电网中的应用[J].机电信息，2012，36（6）：63-66.

作者单位

国网福建永定县供电有限公司 福建省永定县 364100endprint