浅谈无功优化补偿的意义

李蒙++冯德辉++张洋

摘 要：随着我国国民经济水平的不断提高，电能传输的距离和电网需求容量日益不断增大，一些工业用户对电能质量的要求越来越高。特别是近年随着我国国民经济的迅猛发展，电力负荷逐年增加，配电网络的结构也日渐复杂，这必然会使配电网网络损耗逐年增大。

关键词：无功优化补偿 意义 配电系统

中图分类号：TM727.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0094-01

节约能源是我国经济社会的一项重要任务，加快建设资源节约型、环境友好型社会已经成为我国的一项基本国策。不断上涨的电能需求，对供电企业在节能降损方面提出了更高的要求，力求在规划和技术上将损耗降到最低，同时保障用户的负荷需求和电能质量要求。近年来，随着现代工业和电力工业的发展，大功率冲击性负荷的不断攀升，使得配网系统无功功率因数降低，电压波动加大，严重影响电能质量。因此，无论从提高输电网的传输能力，降低损耗，提高供电系统的稳定性，还是从提高供电质量的角度，都需要实现无功补偿集中优化控制。就供电系统现状而言，无论是电力生产、输送单位，还是电力使用单位，节能降损的潜力都很大。对于生产单位，采用新技术节能机组替代老发电机组，从始端降低资源损耗。对于供电企业，合理分配无功补偿，开发无功优化补偿系统，降低电能在传送时的损耗。对电力使用单位进行改造，淘汰落后产能。同时进行电力体制改革，将电力买卖市场化，电能作为商品，也由卖方市场转变成买方市场，促使企业从各个方面降低成本，争取最高利润，降低损耗。

在居民生活和工业用电负载中，有很大一部分属于感性负载，如异步电机、变压器、工业用电弧炉、电冰箱、电风扇等，这些设备在运行过程中需要进行无功补偿以降低功率因数，降低损耗。无功补偿的基本原理是将具有容性的设备与感性负载相并联，使能量在这两种负荷之间不停转换，减少电网中的无功功率。无功补偿的作用是：在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器和输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿方式在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿方式，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，无功补偿装置可以补偿掉系统中的负序电流分量，同时通过选用合理的绕组接线使零序电流无法流通，就可使三相负荷平衡，达到平衡三相有功及无功负载的作用。这对用户和供电企业本身来说，都是很有意义的。

就我国目前的现状而言，在配电系统中，普遍存在电力系统无功功率不足或者无功功率分布不合理的情况。不但系统网络损耗大，而且造成电压偏移，电能质量下降，很难满足用户的需要。大部分用电设备的自然功率因数都在0.7左右。即配电系统的网络损耗约有50%是由无功引起的，如果使配电系统的无功得到合理补偿，配电系统的网损可降低一半，整个电网损耗可降低33%左右。在电力系统中，无功功率如同有功功率一样重要，是保证电力系统稳定运行所不可缺少的部分。对于无功功率进行合理补偿对于保障电能质量，设备安全运行具有重要意义。电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑，并应能随负荷或电压进行调整，保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。如果不能合理补偿无功功率，会造成电力网络的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分利用，电力网络传输能力下降，损耗增加。系统电压发生波动，电压质量不满足要求，严重时会导致设备损坏，甚至系统解列。因此对电力系统进行合理的无功补偿，不但可以改善电压质量，降低线路损耗，而且能够保障电网安全、稳定、经济的运行，对保证工农业安全生产、提高产品质量和改善人民生活都有重大的意义，这也是电力系统发展需要研究的一个重大课题。

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