简述无功补偿技术对低压配网功率因素的影响

赵庆迪

摘 要：随着经济的进步，社会对电力的需求逐渐增大，年度用电总量不断增长，电力企业也在不断的进行改革，而作为电力企业的主要产业低压配电网络也在不断的创新进步。传统的低压配电网络系统存在承载负荷种类繁多、供电量大、供电线路短、线路中存在分支多等缺陷，这些缺陷会造成低压配电网络功率因素偏低，不利于低压配电系统供电以及降低用户的用电质量，除此之外还会造成供电过程中电力资源的浪费。文中主要针对无功补偿技术对低压配电网络功率因素的影响进行详细的分析，并提出改进的具体方法。

关键词：无功补偿技术、低压配电网络、功率因素

0引言：低压配电无功补偿技术的主要作用是补偿偏低的低压配网功率因素，这样不仅可以提升配电网的供电稳定性还可以提高电网的经济收益。无功补偿可以实现便捷的电压高低调整，其主要采取就地补偿、分级补偿的方式。无功补偿的应用可以有效减少线路中的无功损耗，极大的提高了电网经济效益。变电站中如果装配无功补偿装置，可以实现便捷的电压调节维持电压的稳定。变电站应用无功设备可以根据实际需要合理选择，而无功补偿的容量则需要根据用电高峰时的电负荷及功率因素来确定。

无功补偿的工作原理是调整流经电容、电抗等电器的电流相位来补偿低压配网的功率因素，从而提高低压配网的功率因素。

1.无功补偿的合理化配备

随着供电量的增大，低压配网系统中增加了很多容性、抗性用电装置，这样会导致配网功率因素的降低并且加大无功损耗。在实际供电过程中要想降低无功损耗，就要在低压配网中装置无功补偿设备，利用补偿设备来改善功率因素降低电能损耗。无功补偿设备的装置原则为：“就地补偿、分级补偿、电压便捷调整”。

在实际操作过程中要综合考虑局部功率因数和全局的功率因数，一定要避免由于局部功率因数调整不当造成总体功率因数降低的现象发生。一般会采取分散功率因数与集中功率因数相互配合的方式调整功率因数。分撒无功补偿是指在具体的供电区域或配电变压器上配备无功补偿设备调整功率因数。集中无功补偿是指在变压器主变上安装无功补偿设备调整整个供电系统的功率因数，但是对系统中功率损耗大小不产生作用。

2.无功补偿的具体操作方法

无功补偿可以有效提高低压配网功率因素进而实现降低配网电能损耗的目的。低压配网中安装无功补偿设备时要进行容量选择，主要采用多负荷补偿容量选择法和单负荷就地补偿容量选择法两种方法来选择合适的补偿容量。

多负荷补偿容量选择法的计算原理是：根据补偿前后功率因素的变化值计算无功功率补偿量。此种方法操作简单而且补偿效果较好，但是不适用于负载变化很大的配网系统。在实际操作中应用自动投切无功补偿装置，可以根据配网负载的变化来自动调节无功补偿量。

单负荷就地补偿容量选择法分别为实际测试法和经验系数法。在实际操作中依据电机级数补偿容量系数表（表一）中数据来选择合适的经验系数，这种方法补偿后可以将功率因数提升至0.96左右。

实际测试法主要是根据实现测试来查找最适合的补偿容量，这种方法对操作的技术人员有很高的专业要求并且所需时间和人力、物力均比较多，但是经过实验测试方法选择的补偿容量可以得到很高的功率因数。

经验系数法主要是根据电机的容量和级数在经验系数表上查找合适的经验系数，用此种方法补偿可将功率因素大约提升至0.96.

低压配网无功补偿使用的方法有三种：跟踪方法、随机方法、随器方法。跟踪方法是指通过对局部电网的功率因数调节来实现自动投切电容量，这种方法适应性较强。随机方法是指通过在异步电机上并联电容来实现就地提升异步电机功率因素。随器补偿是指利用低压保险设备给变压器并联电容器，从而对变压器的无功功率给予补偿。随器补偿可以有效降低变压器的无功电流提高低压配网的功率因数。

3.低压配网功率因数的影响因素

低压配网系统用电设备产生的无功电流占总电流的比例一般用功率因数来表达，由此可以发现提高功率因数的方法是，在总电流一定的情况下降低无功电流。降低无功电流是通过在低压配网中采用无功补偿设备调整功率因数来实现的。

3.1供电频率。低压配网的供电频率波动会对功率因数产生影响，因为供电频率波动时会影响变压器等电力设备的磁化因数进而产生额外的无功电流。

3.2供电电压。配网中电压的高低对功率因数的影响很大，当配网中电压升高时，会发生磁性用电设备以及变压器的饱和，这会导致无功功率的提高；当配网中电压降低时，系统中无功功率降低但是对用电设备的使用会造成影响。

3.3供电设备。异步电机内部转子与定子之间的气隙对无功电流的大小起到决定性作用，一般分为空载状态的无功电流与负载状态的无功电流两部分。配网系统中的无功功率主要是空载无功功率，因此避免空载运行可以有效提高变压器的功率因数。

4.无功补偿的作用

无功补偿通过调节低压配网中的功率因数来降低电网中的无功损耗，从而减少电力企业的电能损耗提高了經济效益。根据以往数据统计，当功率因数为0.75时，无功损耗的消耗率达到有功损耗消化率的75%，当通过无功补偿调节功率因数达到0.95时，无功损耗仅为以前的50%左右，通过这组数据可以看出无功补偿可以有效调节功率因数，降低电力企业电能损耗。

5.结束语

电压配网功率因数的高低对电网运行效率有着决定性作用，功率因数如果偏低会造成电网系统无功损耗过大，电能的过度损耗则直接给电力企业经济效益带来极大损失。低压配网中采用无功补偿设备可以有效提高配网中的功率因数，降低无功损耗，降低企业的电能消耗，最终实现经济效益的提高。除此之外降低的电能损耗还可以成为电力储能，为供电企业的发展提供有力条件。综上所述，电力企业应大力推广无功补偿技术的应用，有效的提高功率因数，降低电能损耗，不断提高电力企业的经济效益和发展潜力。

参考文献：

[1]戴晓亮.无功补偿技术在配电网中的应用[J].电网技术. 1999（06）

[2]李华申，张永，杨磊.无功补偿的意义及补偿方式的选择[J].电气技术. 2009（07）