关于低压电网无功补偿问题的讨论
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Ｉ 丝一 皇王研究…………………………一
关 于 低 压 电 网 无 功 补 偿 问 题 的 讨 论
山西焦煤 集团五麟煤 焦开发有 限公 司仪表车 间 刘喜 龙
【 摘要】在 电力系统 中，无功功率 与电压的稳定性直接挂钩 ，其对整个 电力系统运行的安全性也有很大影响。为 能让整个 电力系统在 安全的状 态下运行 ，有 必要对 其采取
－２ ６ － 电 子 心 矗
２ ． 低压电网无功补偿原理及方法 ２ ． １低压电网无功补偿原理 在 配 电网 中， 有 不少用 电设备都 属于 感性 负荷 ，如感应 电动机 ，与 电压相位相 比；感应 电动 机的 电流相位要滞后 的多； 与感性 负荷相对应的是容性无功功率 ，其 电流 相位 相对于 电压相位 ，要更为超 前。 因此 ，我 们通 常可用容性无功功率对感性 无功 功率进 行补偿 ，从而 降低 电网内部的 无功 负荷 ，因超前与滞后 电流 间存在 一定 互补 ，即 电容性负荷 中的无功功 率会对 电 感性 负荷进 行补偿 。当 电网容量保持平衡 时，无功 功率也会相应减少 ，此 时的功率 因数也就得到 了提升。 ２ ． ２无功补偿的方法 ２ ． ２ ． １随机补偿 随机 补偿 ，即通过 熔断器后 ，把低压 电容器组 和用 电设备连接在一起 ，并将 其 同用 电设备展 开投切。这种补偿方法主要 有下列优 点：使用过程 中无 需投入无功补 偿 ，关 闭补偿 设备后 ，用 电设备也会停止 运转 ，这 就不 需要我们对补偿容量做 出调 整 ；该种补偿 方法投资和 占位相对较少 、 且配置 、安装 起来较为简便 ，不容 易出现 事故等等 。概 括来说 ，随机补偿 多以补偿 励磁无功 为主，其 通常是对用 电设备 内部 的无功消耗提供补偿 ，且能对 电网的无功 峰荷予以限制 。 ， ２ ． ２ ． ２ 随器 补偿 随器 补偿 ，和 随机 补偿 相似 ，它也 需 要通过低压熔 断器 ，将 低压 电容器和配 电 变压器连接起 来，对空载状态下 的配 电变 压器提供 功率 补偿 。值得一提 的是，在 空 载或轻载 的状 态下 ，配 电变压器 的大 部分 无功负荷为 空载励 磁无功，尤其对于轻负 载配 电变压器 而言，它的损耗在供 电能量 中的 占比极高。该种补偿方式大体包含 下
相问的电容、电感等能实现有功电流向相
间转移 。现实 中，只需在 各相间连接各个 容量 的电容器 ，便 可使各相的有功 电流保 持平衡 ，将各相功率因数增加到 １ 。而在大 系统 中，无功补偿还 具有 逐步提升 电网 的 稳定性 ，对 电网电压进行调整等用途 。 １ ． ２低压 电网中的无功补偿 的作用 低压 电网无 功补偿 ，可有 效提 升 电网 内部 电压 的稳定性 ，逐步 改善 电压质量 ， 并通过 降低 电力传输及 电能损耗 ，使供配 电设备能拥有更 强的供 电能力 。实际 中， 工矿企业 中所配备 的供配 电系统，通常都 离不开无功补偿装置 的存在 。利用无功补 偿 ，可使配 电设备 的利用 率及 电网 电压质 量得到有效提升 ，从 而帮助企业实现低碳 节能 目标 。对企业而 言，其功率因素的大 小直接与 电价挂钩 ，如企 业要减少 电力成 本 ，就应在 电力设备节 能与用 电设备的功 率因数这两方面 下功夫 。而无 功补偿则是 帮助企业增加其 电网功率 因数 ，实现节能 低碳 目标的重要举措 。 与此 同时，无功补偿还能 帮助 企业 降 低 其 内部 电力系统 的耗 能。 《 全国供用 电 规 则》 中明确表示 ：针对 高压 供电用户而 言，功率因数应高于０ ． ９ ，而对于其他 电力 用户而言 ，其功率 因数也应 高于０ ． ８ ５ ，如 果功率 因数小于０ ． ７ ，则不应进 行供 电。假 如 实际低压 电网不符合上述要 求，我们就 必须安装相应 的无功补偿装置 通常上述 分析，我们可看 出，不管 是对 低压 电网 、 供 电还 是用 电企业来说 ，无功补偿 都有非 常关键 的作用。
相应的无功补偿措施。文章基于上述背景，首先从无功补偿的定义着手，较为详细的论述 了无功补综合效
益 ，旨在｜ 对后续的实践工作提供一些参考。
【 关键词 】低压 电网；无功补偿 ；效益
在经济 条件 、区位等 因素 限制下 ，有 些地方对无 功补偿还 没有正确的判断与认 识 ，也不清 楚在低 压 电网运行条件下 （ 如 ３ ８ ０ ／ ２ ２ ０ Ｖ ），应 对各类公用变压器等采取 必要 的功率补偿措施 ，从而导致各地很 多 低压 电网线都 受到不同程度的损害 。基于 这 点，探讨和研 究针对低压 电网的补偿方 法，有着极大的现实意义 。 １ ． 低压电网无功补偿 的概述 １ ． １无功补偿的概念 无 功补 偿 ，简单来说 ，是对低压 电网 无功功率提供补偿 ，使其功率因数不断增 加 ，从 而 不断 提 高供 电变 压 器 的运行 效 率 ，营造 出稳 定、靠谱的供 电环境 。低压 电网无功补偿 ，通过选择相应的补偿方法 及装置 ，能有效 降低低压 电网所造成的损 耗 ，逐步减少 电压波 动及 谐波 ，确保 电压 能保持稳定 。针对 小系统而言 ，可通过无 功补偿方法来调 整三相不 平衡 电流 ，相与
过对低压 电网实行补偿 ，对 电压的稳定性 及 电能利用效率的提高，也有一定的效果。 ３ ． 低压 无功补偿装置 的接线 及安装技
术
列几个优 势：接线 较为简便 ，维护检修难 度较小 ，能对 电网无功的基荷予 以限制 ， 并最终实现对 高配 电变压器 的无功 降损功 效 。随器补偿 的经济性价 比相对较高 ，因 此其在现实 中得到了广泛应用 。 ２ ． ２ ． ３ 中间 同步或静止补偿 上述 补偿 方法 ，即在 无距离低压 电网 线路 中，通过 安装 部长装置 ，如一 台同步 调相机或者是静止 补偿 装置 ，从而对其进 行无功补偿 。在线 路传 输过程 中，该种方 法可有效提 高电压 的稳定性 ，并 能ｌ 降低 多 条输 电线路 的损害，其调节功效较为显 著。此外 ，还有 网损微 增率补偿法 、跟踪 补偿 以及低压集 中等众多补偿方法 ，其通
关 于 低 压 电 网 无 功 补 偿 问 题 的 讨 论
山西焦煤 集团五麟煤 焦开发有 限公 司仪表车 间 刘喜 龙
【 摘要】在 电力系统 中，无功功率 与电压的稳定性直接挂钩 ，其对整个 电力系统运行的安全性也有很大影响。为 能让整个 电力系统在 安全的状 态下运行 ，有 必要对 其采取
－２ ６ － 电 子 心 矗
２ ． 低压电网无功补偿原理及方法 ２ ． １低压电网无功补偿原理 在 配 电网 中， 有 不少用 电设备都 属于 感性 负荷 ，如感应 电动机 ，与 电压相位相 比；感应 电动 机的 电流相位要滞后 的多； 与感性 负荷相对应的是容性无功功率 ，其 电流 相位 相对于 电压相位 ，要更为超 前。 因此 ，我 们通 常可用容性无功功率对感性 无功 功率进 行补偿 ，从而 降低 电网内部的 无功 负荷 ，因超前与滞后 电流 间存在 一定 互补 ，即 电容性负荷 中的无功功 率会对 电 感性 负荷进 行补偿 。当 电网容量保持平衡 时，无功 功率也会相应减少 ，此 时的功率 因数也就得到 了提升。 ２ ． ２无功补偿的方法 ２ ． ２ ． １随机补偿 随机 补偿 ，即通过 熔断器后 ，把低压 电容器组 和用 电设备连接在一起 ，并将 其 同用 电设备展 开投切。这种补偿方法主要 有下列优 点：使用过程 中无 需投入无功补 偿 ，关 闭补偿 设备后 ，用 电设备也会停止 运转 ，这 就不 需要我们对补偿容量做 出调 整 ；该种补偿 方法投资和 占位相对较少 、 且配置 、安装 起来较为简便 ，不容 易出现 事故等等 。概 括来说 ，随机补偿 多以补偿 励磁无功 为主，其 通常是对用 电设备 内部 的无功消耗提供补偿 ，且能对 电网的无功 峰荷予以限制 。 ， ２ ． ２ ． ２ 随器 补偿 随器 补偿 ，和 随机 补偿 相似 ，它也 需 要通过低压熔 断器 ，将 低压 电容器和配 电 变压器连接起 来，对空载状态下 的配 电变 压器提供 功率 补偿 。值得一提 的是，在 空 载或轻载 的状 态下 ，配 电变压器 的大 部分 无功负荷为 空载励 磁无功，尤其对于轻负 载配 电变压器 而言，它的损耗在供 电能量 中的 占比极高。该种补偿方式大体包含 下
相问的电容、电感等能实现有功电流向相
间转移 。现实 中，只需在 各相间连接各个 容量 的电容器 ，便 可使各相的有功 电流保 持平衡 ，将各相功率因数增加到 １ 。而在大 系统 中，无功补偿还 具有 逐步提升 电网 的 稳定性 ，对 电网电压进行调整等用途 。 １ ． ２低压 电网中的无功补偿 的作用 低压 电网无 功补偿 ，可有 效提 升 电网 内部 电压 的稳定性 ，逐步 改善 电压质量 ， 并通过 降低 电力传输及 电能损耗 ，使供配 电设备能拥有更 强的供 电能力 。实际 中， 工矿企业 中所配备 的供配 电系统，通常都 离不开无功补偿装置 的存在 。利用无功补 偿 ，可使配 电设备 的利用 率及 电网 电压质 量得到有效提升 ，从 而帮助企业实现低碳 节能 目标 。对企业而 言，其功率因素的大 小直接与 电价挂钩 ，如企 业要减少 电力成 本 ，就应在 电力设备节 能与用 电设备的功 率因数这两方面 下功夫 。而无 功补偿则是 帮助企业增加其 电网功率 因数 ，实现节能 低碳 目标的重要举措 。 与此 同时，无功补偿还能 帮助 企业 降 低 其 内部 电力系统 的耗 能。 《 全国供用 电 规 则》 中明确表示 ：针对 高压 供电用户而 言，功率因数应高于０ ． ９ ，而对于其他 电力 用户而言 ，其功率 因数也应 高于０ ． ８ ５ ，如 果功率 因数小于０ ． ７ ，则不应进 行供 电。假 如 实际低压 电网不符合上述要 求，我们就 必须安装相应 的无功补偿装置 通常上述 分析，我们可看 出，不管 是对 低压 电网 、 供 电还 是用 电企业来说 ，无功补偿 都有非 常关键 的作用。
相应的无功补偿措施。文章基于上述背景，首先从无功补偿的定义着手，较为详细的论述 了无功补综合效
益 ，旨在｜ 对后续的实践工作提供一些参考。
【 关键词 】低压 电网；无功补偿 ；效益
在经济 条件 、区位等 因素 限制下 ，有 些地方对无 功补偿还 没有正确的判断与认 识 ，也不清 楚在低 压 电网运行条件下 （ 如 ３ ８ ０ ／ ２ ２ ０ Ｖ ），应 对各类公用变压器等采取 必要 的功率补偿措施 ，从而导致各地很 多 低压 电网线都 受到不同程度的损害 。基于 这 点，探讨和研 究针对低压 电网的补偿方 法，有着极大的现实意义 。 １ ． 低压电网无功补偿 的概述 １ ． １无功补偿的概念 无 功补 偿 ，简单来说 ，是对低压 电网 无功功率提供补偿 ，使其功率因数不断增 加 ，从 而 不断 提 高供 电变 压 器 的运行 效 率 ，营造 出稳 定、靠谱的供 电环境 。低压 电网无功补偿 ，通过选择相应的补偿方法 及装置 ，能有效 降低低压 电网所造成的损 耗 ，逐步减少 电压波 动及 谐波 ，确保 电压 能保持稳定 。针对 小系统而言 ，可通过无 功补偿方法来调 整三相不 平衡 电流 ，相与
过对低压 电网实行补偿 ，对 电压的稳定性 及 电能利用效率的提高，也有一定的效果。 ３ ． 低压 无功补偿装置 的接线 及安装技
术
列几个优 势：接线 较为简便 ，维护检修难 度较小 ，能对 电网无功的基荷予 以限制 ， 并最终实现对 高配 电变压器 的无功 降损功 效 。随器补偿 的经济性价 比相对较高 ，因 此其在现实 中得到了广泛应用 。 ２ ． ２ ． ３ 中间 同步或静止补偿 上述 补偿 方法 ，即在 无距离低压 电网 线路 中，通过 安装 部长装置 ，如一 台同步 调相机或者是静止 补偿 装置 ，从而对其进 行无功补偿 。在线 路传 输过程 中，该种方 法可有效提 高电压 的稳定性 ，并 能ｌ 降低 多 条输 电线路 的损害，其调节功效较为显 著。此外 ，还有 网损微 增率补偿法 、跟踪 补偿 以及低压集 中等众多补偿方法 ，其通