无功补偿在电力电网中的应用分析

程静雅

摘 要：无功补偿不仅能提高系统电压水平，加强电网稳定程度，而且能较大限度的降低线损，同时产生一定的经济效益。不仅如此，无功补偿在保障电力功率因数达到考核指标，保障电网供电的正常运行方面显得尤为重要。本文就无功补偿在电力电网中的实际应用进行简要分析。

关键词：无功补偿；效益分析

无功补偿在电力网建设和改造中起着重要作用。它不仅能够保持网络的无功平衡性，提高电压，而且能够有效降低网络损耗，是降损增效措施的最佳方案。由此可见，做好配电电网无功补偿效益分析的研究，对电力网络节能降损有重要意义。

1、配电网无功补偿遇到的具体问题

随着当前配电网无功补偿水平的全面发展，低压侧无功补偿在配电体系中得到全面普及。无功补偿的补偿方式由静态至动态，从有触点到无触点，在实际应用中获得较大成功，但是同时也暴露了很多尚需解决的问题。

1.1 优化升级

目前无功补偿通常集中在用户侧，关注用户的功率因数补偿。但是，只有从整个电力系统的视野出发，全面分析所有电网的无功潮流，才能制订出具体的配电网补偿方式、地点以及优化容量，从而有效地降低损耗，使用少量资金，发挥最大效益。

1.2 量测问题

现阶段，10kV配电网线路中的负荷点基本上没有电能表统计。由于各地方管理水平、工作人员专业能力和职业素养存在较大差异，因此在进行电能表数据统计时，缺乏准确性，给配电网无功优化的统计带来不便，更增加了民众与电力系统的矛盾。380V终端用户通常只进行了有功电能表的安装，无法进行功率因数的测量，这是低壓无功补偿无法普及的重要因素。

1.3 无功倒送

无功倒送会极大的增加配电网的耗损程度，增加线路压力，在整个电力系统中是不被被允许的。尤其是通过补偿属于固定电容器的用户，在负荷低谷阶段多余的无功电流形成无功倒送现象。无功倒送危害极大应当受到足够重视。

1.4 谐波

电容器本身具有一定程度的抗谐波能力，但同时也会加大谐波的副作用。尤其当谐波处于相对饱和状态时，对电容器寿命造成极大影响，更有甚者直接导致电容器损坏。因此，在进行无功补偿时，需要综合考量谐波的管束工作，当有较严重的谐波干扰时，可以考虑加设滤波设备。

2、电力电网中无功补偿的使用

无功补偿设备一般是在用户的负载点或者配电室进行。供电部门采用与用户进行协商的办法，鼓励用户在用电处安装无功补偿设备，不仅能减少电费支出，还能提高功率因数，使功率因数符合考核标准。据有关资料表明，无功功率有近40%浪费在变压器和电线线路上。因此供电部门加强与用户的沟通，充分做好无功补偿设备的配置工作，保障电力资源的高效利用，从而达到减少能源浪费的目的。

2.1 无功补偿设备的选定

无功补偿设备的选择原则是：合理布局、就地平衡、全面规划，使电力电网的无功补偿达到最佳的经济和社会双重效益。

2.2 并联电容器的无功补偿

与电感性负载并联静电电容器是提高功率因数最常用的办法。根据电压高低的不同并联补偿的电力电容器内部接线也不同。高压电容器组一般采用中性点不接地星形。而低压变压器组则通常结成三角形。目前我国使用的补偿方式有单独就地补偿、低压集中补偿、高压集中补偿三种。

3、无功补偿的效益分析

现代用电企业，用电设备数量庞大、容量大小不等。这些用电设备在与电力系统连接中，不仅需要电网传输功率的有功功率，还需无功功率。例如，自然平均功率因数通常在0.70～0.85。企业用电过程中消耗电网的无功功率约占有功功率的60%～90%。当功率因数提高到0.95时，则无功消耗仅占有功消耗的30%。这样减少了电网无功功率的输入，从而给用电企业带来经济效益。

（1）减少企业电费开支。对于企业来说提高功率因数的经济效益非常明显。在我国的电价制度中，从充分合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数做出不同要求。当低于规定的数值时，需要多收电费；当高于规定数值，则可适当减少用电收费。因此提高功率因数对企业节约用电开支有重要意义。

（2）提高设备利用率。对于原有供电设备来说，在有功功率相同条件下，提高功率因数，减少负荷电流，使功率传输中所经过的开关、导线、变压器等供配电设备的功率储备相应增加，从而满足增长需要；如果原供电网络在过载临界值徘徊，提高功率因数，使无功电流减少，系统不至于过载运行，有利于原有设备潜力的发挥；对于尚处在设计阶段的新建企业，则能降低设备容量，有效减少投资费用，并且在一定条件下，改善后的功率因数可以有效降低变压器容量。由此可见，使用无功补偿不但能够降低初次投资费用，还能降低运行后电费开支。给工业电网用户合理配置无功补偿，可提高功率因数和设备的出力率，降低电费开支，从而获得较大的经济效益，同时也能改善电网的功率因数和电压质量，提高电力系统的供电稳定性。

在无功补偿的设备配置和管理中，坚持集中补偿与分散补偿相结合的原则。对于供电公司而言，分散补偿，导致企业设备维护量增大，工作难度也相应增加；从实际出发分配分散补偿的配置，保证无功补偿后功率因数达到审核标准。因此变电站大多采用集中补偿和配变就地分散补偿相结合的方式。

能源建设是我国国民经济建设的战略重点之一。在能源建设的过程中，我国坚持贯彻实施科学发展观，在加强能源开发的过程中，提高资源的使用效率，以节能高效为目标，减少在使用过程中的能源浪费。在电力电网出现大负荷欠补偿条件下，协调供电企业、发电企业和用电企业的关系，把无功补偿工作做好，节约电能，降低工厂成本，为国家节约能源消耗，促进国民经济的快速可持续发展。

4、结语

在电力电网中使用电容器无功补偿优点明显。首先，电网中的功率因数和电压在任何使用时段内均可达到审核标准；其次，降低电网的有功损耗，科学合理的节约电能，提高电网运行效率。使用无功补偿，可以促使电力企业改善电能质量，实现节能降损，提高输变电设备的有功输出的目的，在电能总量不变的情况下更好地为人民服务，为社会主义服务。

参考文献

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（作者单位：冀中能源峰峰集团电业分公司）