探讨配电网无功补偿技术及其应用

侯小鹏

摘要：随着社会经济的发展，电能的供应和配电网络的建设受到了越来越多的重视，在电力系统当中，配电网的链接输电系统是一个枢纽。在人们对电能电量的需求越来越多并要求电能供应越来越稳定的情况下，对配电网的应用要求也就逐渐的提高。对于无功补偿在配电网中的应用来说，能够有效地提高供电质量的技术。本文针对配电网无功补偿技术的应用现状和相关的应用展开研究，对配电网无功补偿技术的原理和典型的应用模式等方面的问题进

行分析，希望能够对以后的工作提供帮助。关键词：配电网络;无功补偿技术;现状与应用分析

引言：

随着工业的发展和信息技术的进步，电能已经成为人们生产和生活中不可或缺的一项能源，在电能供应的规模和性能都得到了很大的发展。在我国的配电体系中，其主要的作用就是沟通发电厂和电力用户的核心环节，也在很大程度上决定了供电的效率和质量。随着电力系统的不断完善和整体化，配电网中的电力损耗和安全稳定及自动化运行变得越来越重要，在配电网的管理技术中需要迫切的解决这一难题。

一、配电网无功补偿的技术原理

无功补偿技术是针对配电网产生的管理技术，主要是对电力损耗和电力波动的现象展开管理工作的，这项技术已经在配电网中已经得到了广泛的应用。在无功补偿技术的原理上主要是将电磁感应技术应用到其中并进行多种形式的能量转化，这样就能产生交变磁场。在核定的时间内对能量的功率进出之间达到平衡，这就是所说的无功功率，在有功功率为一定值的前提条件基础上，供电系统的功率越小，对整个系统的无功功率的要求就越高，在电网系统中，如果消耗了过多的无功功率，配额很脏中的整体电容量就会有所增加，如果这个时候在用户端缺少功率的补偿就会在电路上消耗更大的电力资源，这样也会使整个电力系统运行的效率有所减小，所以这时无功功率的补偿技术就具有重要的作用，能够为电力系统的平稳运行和供电的质量提供帮助。

二、无功补偿的工业作用

在配電系统中的无功补偿技术的实现过程中，想要真正的进行有效的无功补偿就要在技术操作上遵循一定的原则，其中具体的技术操作包括以下几点：

（一）提供功率因素。

功率的价值主要表现在功率处于一定值时，无功功率得到一定的补偿后，功率因素角度就会相应的减少，这样就使功率因素的余弦值会相应的增大。这样在无功补偿技术的作用下，就有效的弥补了功率因素的不足，使其能够更好的为供电系统服务。

（二）降低电网的线损和变压器的功率损耗

在常规的电路系统中，功率的损耗和功率的因素外运行的过程中以一种负相关的关系出现。所以在这样的功率关系中，功率因素变大时就会将功率所产生的损耗大大的减小，同时应用到无功补偿技术并且能够将无功电流明显的减小，这样就充分的保障了电路系统的供电能力和稳定性。

（三）电压稳定性的提高

在供电系统中，无功补偿技术的应用能够将电压的整体稳定性有效的提高，电路线路的压损和无功功率成正比的情况下，由此所产生的压损量也会随之明显的减小，是客观因素上的主要表现，总的来说，提高了电压的稳定性。

（四）提高设备的负载能力

在配电网系统中，无功补偿技术的应用能够有效的提高功率因素，设备的功率也会随之增强，这样对于设备的承载能力来说，也得到了有效的提高。

三、常见的无功功率补偿形式

（一）变电站的集中补偿

对于目前的无功补偿技术来说，变电站的集中补偿是一种比较常见的补偿形式，在变电站的集中补偿中能够量配电网的无功功率进行整体上的合理分配，这是一种比较重要的补偿形式。同时，变电站的集中补偿要在并联的电容器为基础的装置中来进行，这样能够有效的提高配电网中的功率因素，能够对配电网前端的稳定性有效的提高，并且能够对在前端进行充分的集中补偿，对于电力操作来说能够更加有效的进行，但是对于整体配电网络的损耗改善和减少来说并不客观，整体上的效果也不够明显。

（二）随器补偿

将低压电容器通过低压熔断器链接在配电网中的变压器的二次侧上就是随器补偿，其能够通过随器补偿对配电变压器的空载状态下进行的无功损耗为主要特征。在配电变压器处于弱荷载的状态下，其主要的无功负荷是励磁无功，能够通过不断的补偿方式较高这一问题有效的解决，并且在解决无功负荷的同时还能够将变压器整体上的利用率有所提升，但是，对于随器补偿来说也具有一定的弊端，就是其在实现的时候，需要很多变压器的辅助，这样就会需要对变压器进行更多的管理和维护，这对于整体无功补偿工作投入的资金成本来说，就明显的变大了。

（三）线路补偿

对于配电网的无功补偿工作来说，进行有效的线路补偿也是一个有效的途径，针对 35kv和 10kv的长距离配电网络来说，其在长距离小路上的电能消耗就比较大，主要是由于线路本身的电阻造成的，这样就很容易会导致在配电网的末端其电压就会明显的变低，因为大量的电能都消耗在输送的过程中，这样就会使得线路末端的电力损耗加倍的产生，所以在配电网络线路的沿途布局中无功补偿装置的设置用途就是要在电力的不必要损耗上有所减少，并且有效的提高配电网络末端的电压，从而保证电压的低消耗和电压的稳定性。对于线路的无功补偿来说，在配电网中具有重要的作用，其能够将电能在线路中的消耗有效的减少，从而提高整体的供电能力和效率。

（四）随机补偿形式

随机补偿主要是由低电压电容器和电动机的并联来实现的，其主要是通过控制、保护装置和电动机之间的投切而产生的一种无功补偿方式。这种随机补偿形式主要是针对于电力波动幅度较大的配电网络进行的，在这样的配电网络中针对部件进行集中补偿，其中主要的补偿对象就是电动机驱动，在电动机中的励磁无功是主要的无功补偿成分，通过随机补偿的方式能够将配电网中的无功峰值进行有效的补救，这样就能够起到有效的减少有功损耗的比例。同时，随机补偿这种方式不需要展开大型的补偿装置的设置就能够有效的实现，这就充分的表现出随机补偿的优势，就是其在前期投入的成本上比较少，同时其在后期的维护和安装等后续工作中也更加的便利。总体来说，随即补偿在补偿形式和设备的建设等方面都具有一定的优势，在安装和维护工作上都消耗较少的人力和物力，在无功补偿中的工作效率也比较高，可以说是一种比较值得选择的随机补偿方式。

（五）跟踪补偿形式

在配电网系统中，经常会出现很多用户遭受无功缺损现象的严重困扰，比较常见的应对方法就是在用户的配电变压器的低压端安装低压的电容器，这种跟踪的补偿方式主要是在 100KVA以上的设备中应用。这种无功补偿方式也是对随机补偿和随器补偿的有效完善。其主要的优点就是能够在用户多变的用电模式中应用，对于无功补偿的效果比较好，但是这种方法对控制装置的要求比较高，所以在安装和维护的成本上就会较高。

结论：

随着我国电力行业的不断发展，配电网系统也在不断的完善，在这样的发展形势下，电力的输送过程中的损耗就受到了广泛的关注，如何有效的避免电力资源无功效率损耗，已经成为急需解决的问题，本文从无功补偿的关键电子元件中入手，分析了几种比较典型的无功补偿形式，希望能对以后的配电网建设提供帮助，提供更加高效的无功补偿技术的支持。

参考文献

[1]倪彤辉.河北省南部电网配电网无功补偿现状及配置方案分析[J].河北电力技术，2009，01：24-27.

[2]刘晓松.配电网无功补偿技术及其应用分析[J].电子制作，2014，16： 84-85.

[3]韩小军，黄天和.孤岛油田配电网无功补偿现状及发展分析[J].科协论坛（下半月），2011，05：14-15.