0_4kV低压电网无功补偿方式探讨
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作者简介： 关敬东（１９６２—）， 男， 高级工程师， 现任亳州供电公司副总经理。
安徽电力
第 ２３ 卷 第 １ 期
４６
ＡＮＨＵＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ
２００６ 年 ３ 月
利于电容器散热。 （ ４） 接线宜简单。最好是每相只配置一台电容
器装置， 以降低整套补偿设备的故障率。 （ ５） 保护方式也要简化。分别用熔丝和氧化锌
（ １） 控制保护功能齐全完善， 智能化程度高， 免维护或少维护。
（ ２） 体积小， 重量轻， 适于墙内嵌入暗装或墙 上挂装。
（ ３） 造价低， 多功能。该装置应具有丰富的功 能 ， 如 可 靠 度 、电 压 质 量 、频 率 偏 移 等 电 能 质 量 检 测， 且性能价格比高。
２ 电容器补偿容量的计算
研究发现， 终端无功补偿具有明显的特殊性。 首先， 线路末端负荷波动幅度大， 基荷所占比重较 小。在不同季节， 工作日和节假日以及一天的不同 时段， 负荷幅值有很大变化； 其次， 负荷容量较小， 地点分散， 补偿的经济功率因数与集中补偿不同； 第三， 终端补偿一般没有预留安装位置， 没有专人 管理， 并且通常需要分相控制。补偿设备一般随设 备的运行而投入， 随设备的停运而切除， 其检测、分 析与控制相对简单。因此， 开发新型终端补偿装置 具有重要意义。基于以上分析， 终端无功补偿装置 应具有以下特点：
（ 广东省电力一局安装公司 广东 广州 ５１０７３５）
摘要： 介绍了低压电网的无功补偿方式， 主要有线路补偿和终端补偿方式。并讨论了电容器的容量计算及最优容量的选择 依据， 最后对如何评估补偿效益作了阐述。 关键词： 低压电网； 无功补偿； 线路补偿； 终端补偿 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｍａｉｎｌｙ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ． Ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｂａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ． Ａｔ ｌａｓｔ， ｉｔ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｂｅｎｅｆｉｔ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ； ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ； ｌｉｎｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ； ｔｅｒｍｉｎａｌ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
后的无功经济当量分别为：
ｃ１＝
ｄ!Ｐ ｄＱ
Ｑ－
＝
Ｑ１
２Ｑ１ Ｕ２
－３
Ｒ×１０
（ ７）
ｃ２＝
ｄ!Ｐ ｄＱ
Ｑ＝Ｑ１－
＝
ＱＣ
２（Ｑ１－ Ｕ２
ＱＣ）
－
Ｒ×１０
３
（ ８）
式中， ｃ１， 补偿前无功经济当量， ｋＷ／ｋｖａｒ； ｃ２， 补偿后 无功经济当量， ｋＷ／ｋｖａｒ。
由上式可知某点的无功经济当量与该点的无 功功率、电网电阻成正比， 且随着补偿容量ＱＣ的增 加而降低， 也就是说补偿效益随补偿容量的增加而 降低， 在实施无功补偿时应注意到这一点。 ３． ２ 无功补偿当量的计算
用户终端补偿方式的优点： （ １） 减少线损率可达 ２０ ％。 （ ２） 减小电压损耗， 改善电压质量， 进而改善 用电设备启动和运行条件。 （ ３） 释放系统能量， 提高线路供电能力。 缺点是低压无功补偿通常按配电变压器低压 侧最大无功功率需求来确定安装容量， 而各配电变 压器低压负荷波动的不同时性造成大量电容器在 较轻载时闲置， 设备利用率不高。
（ ３） 补偿容量不宜过大。补偿容量太大， 将会 导致配电线路在轻载时过电压和过补偿现象。杆上 空间有限， 太多的电容器同杆架设， 既不安全， 也不
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
２００１． ［２］ 电 力 工 业 部 综 合 管 理 司．用 电 检 查 技 术 标 准 汇 编［Ｍ］，中 国 电 力
随着人们生活水平的提高和家用电器的普及， 低压用户， 特别是住宅用户的用电量大幅增长， 住 宅设计推荐用电容量已达 ４０ ＶＡ／ｍ２。低压电网出 现多处过负荷现象， 与此同时功率因数也在进一步 降低。然而， 由于厂矿单位、住宅小区、商店等配电 线路更新改造速度相对滞后， 导致线路末端电压远 低于允许范围， 洗衣机、空调器等非照明负荷难以 正常工作， 并对电器设备造成巨大危害。同时， 由于 新增电气负荷大量采用电动机、压缩机等旋转设备 和电力电子装置， 对无功功率需求很大， 因而导致 低压线路损耗显著增大， 整个低压电网的功率因数 很低， 配电变压器低压侧的综合功率因数约在 ０．６５－ ０．７０ 之间。
值； ａｎ， 年平均有功功率负荷系数， 一般取 ０．７－
０．７５。
第 ２３ 卷 第 １ 期
安徽电力
２００６ 年 ３ 月
ＡＮＨＵＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ
４７
其中， 电力电容器选择按电压和容量选择： 电容器额定电压≥电网实际工作电压； 整个电容器组的实际工作容量≥计算补偿
容量。
Βιβλιοθήκη Baidu
３ 最优补偿容量的确定
２
ＱＣ）
２
Ｒ×１０３
（ ５）
Ｕ
式 中 ， Ｐ， 电 网 的 有 功 功 率 ， ｋＷ； Ｑ１， 补 偿 前 电 网 的 无 功 功 率 ， ｋｖａｒ； ＱＣ， 补 偿 容 量 ， ｋｖａｒ； Ｓ１、Ｓ２， 补 偿 前 后电网的视在功率 ， ｋＶＡ； !Ｐ１、!Ｐ２， 补偿前后电网 的有功损耗， ｋＷ； Ｒ， 电网的电阻， !； Ｕ， 电网的额定
电压， ｋＶ。
投入补偿容量 ＱＣ 后， 电网的有功损耗由 !Ｐ１
降为 !Ｐ２ ， 减少量为：
２
!Ｐ!
＝!Ｐ１－
!Ｐ２＝
２Ｑ１ＱＣ－
２
ＱＣ
－３
Ｒ×１０
（ ６）
Ｕ
３． １ 无功经济当量的计算
无功经济当量是指在电网某处， 每增加或减少
１ｋｖａｒ 无功功率所造成的有功功率损耗的增加量或
减少量。据此， 电网在采取无功补偿前和无功补偿
出版社， １９９８． ［３］ 刘 健 ， 等．城 乡 电 网 建 设 与 改 造 指 南［Ｍ］， 中 国 水 利 水 电 出 版 社．
２００１ ［４］ 安 徽 省 电 力 公 司 ， 安 徽 省 县 城 电 网 建 设 与 改 造 技 术 条 件［Ｚ］，
２００３
［５］ 国家电网公司．国家电网公司县城电网建设与改造技术导则［Ｚ］， ２００５
１． ２． １ 补偿位置的确定 确定补偿位置是进行无功补偿的首要环节， 是
无功优化的重要内容。低压线路终端补偿， 在一般 小区， 其安装位置通常只有三个， 即： 装设于住宅楼 总配电箱进线处、楼梯单元配电箱进线处或住户配 电箱进线处。由于大多数单户负荷在 ６ ｋＷ 以下， 且无功需求波动大， 投入时间短， 投切频繁。因此， 终端补偿位置， 根据线路终端总容量的大小， 一 般 分 别 选 用 前 两 个 补 偿 点 。当 用 户 无 功 负 荷 特 别 突出时， 可单独设补偿控制盒。具体位置可通过 投入 ／ 产出比确定。 １． ２． ２ 低压终端无功补偿特殊性分析
在这里， 我们用无功经济当量和无功补偿当量
来探讨电力电容器合理补偿容量的大小。电网运行
中的功率关系和有功损耗计算：
!２ ２
Ｓ１＝ Ｐ ＋Ｑ１
（ ２）
!Ｐ１＝
Ｐ
２＋Ｑ１２
２
Ｒ×１０－ ３
（ ３）
Ｕ
当电网采取无功补偿后的功率关系和有功损
耗为：
!２
２
Ｓ２＝ Ｐ ＋（Ｑ１－ ＱＣ）
（ ４）
!Ｐ２＝
Ｐ
２＋（Ｑ１－
终端无功补偿即就地补偿， 位于低压配电线路 末端的负载处， 直接提供负载所需要的无功功率， 进而减小低压电网的无功流量， 降低线损和线路电 压降。目前， 在我国城镇， 低压用户的用电量大幅增 长， 企业、厂矿和小区等对无功功率需求都很大， 直 接对用户末端进行无功补偿， 将最恰当地降低电网 的 损 耗 和 维 持 网 络 的 电 压 水 平 。ＧＢ ５００５２ － １９９５ 《 供电系统设计规范》指出， 容量较大、负荷平稳且 经常使用的用电设备， 无功负荷宜单独就地补偿。 这样， 对于企业和厂矿中的电动机， 应该进行就地 无功补偿， 即随机补偿； 针对小区用户终端， 由于用 户负荷小， 波动大， 地点分散， 无人管理， 应该开发 一种新型低压终端无功补偿装置， 并能满足智能型 控制、免维护、体积小、易安装、功能完善、造价较低 等的要求。有资料表明， １１ ｋＷ 的异步电动机在一 定条件下， 进行单机无功补偿是经济合理的。按典 型的 ８ 层 ２ 户型住宅单元计算， 设备容量约为 ２００ ｋＷ ， 计算容量达 到 ４０ ｋＷ 以 上 ， 典 型 功 率 因 数 为 ０．７。因此， 单独设立无功补偿装置不仅满足设计规 范的要求， 而且具有较高的投入产出比。
避雷器作为过流保护和过电压保护。 （ ６） 防止电容器安装后产生谐振现象。 显然， 线路补偿主要是针对 ０．４ ｋＶ 配电线路
上沿线的用户负荷所需无功功率进行补偿， 文献 ［３］ 提出了确定这种补偿方式的最优地点和容量的 算法。因这种补偿方式具有投资小、回收快、补偿效 率较高、便于管理和维护等优点， 适合于功率因数 较低且负荷较重的长距离配电线路， 但是因负荷经 常波动， 而该补偿方式又是长期固定补偿， 适应能 力较差， 主要是补偿了无功基荷， 在线路重载情况 下， 补偿度一般不能达到 ０．９５ 。 １． ２ 终端补偿
功率因数（ ｃｏｓ!） 是有功功率 Ｐ 与视在功率 Ｓ
的 比 值 ， 也 就 是ｃｏｓ"＝Ｐ／Ｓ的 值 越 高 ， 用 电 设 备 的 利
用率就越充分、合理、经济。说明电力用户的功率因
数越高越好， 但不能把功率因数提高到 １， 一般应
提高到 ０．９－ ０．９８ 为宜。因为当功率因数接近 １ 时，
提高功率因数所需补偿的电容器设备的投资越大。
第 ２３ 卷 第 １ 期
安徽电力
２００６ 年 ３ 月
ＡＮＨＵＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ
４５
０．４ ｋＶ 低压电网无功补偿方式探讨
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｒ ｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ０．４ ｋＶ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒ ｋ
陈作兵 容 亮
低压电网消耗的无功功率主要靠上级电网远 距离输送， 由于大量的无功功率在电网中流动， 造 成线损、电压降增大， 降低了电能质量、电网的经济 效益和配电变压器的供电能力。此外， 低压电网的 用户面广而量大。因此， 在目前情况下， 为低压电网 加装适量的无功补偿电容器是非常必要的。它可以 补偿低压配电线路本身的无功损耗及广大用户用 电设备的部分无功需要， 使无功尽可能就地达到平 衡， 减少无功在电网中的流动， 这对降低线损、改善
补偿无功功率容量计算：
ＱＣ＝ａｎＰｊｓ（ｔｇ!１－ ｔｇ!２）
（ １）
式 中 ， Ｑｃ 所 需 装 设 电 力 电 容 器 组 的 总 容 量 ， ｋｖａｒ；
Ｐｊｓ， 有功计算负荷， ｋＷ； ｔｇ!１ ， 补偿前自然平均功率
因 数 角 的 正 切 值 ； ｔｇ!２， 补 偿 后 功 率 因 数 角 的 正 切
（ １） 补偿点宜少。虽然多点补偿的降损效果比 单点补偿的效果好， 但是多点补偿的安装费用和维 护费都随补偿点的增加而正比增大。所以， 一条配 电线路上宜采用单点补偿， 不宜采用多点补偿。
（ ２） 控制方式从简。线路补偿不设分组投切， 分组投切要设互感器， 这要增大投资， 增大维护费 用， 并影响电容器的使用寿命。
电压质量和提高供电能力是十分有利的。
１ 低压电网的无功补偿方式
１． １ 线路补偿 线路补偿即将户外并联电容器安装在架空线
路上， 以提高电网功率因数， 达到降损升压的目的。 这种补偿主要应用在 １０ ｋＶ 等级电网中， 在 ０．４ ｋＶ 电网中应用和研究较少。由于配电线路上安装的并 联电容器远离变电站， 容易出现保护不易配置、控 制 成 本 高 、维 护 工 作 量 大 、受 安 装 环 境 和 空 间 等 客 观条件限制等工程问题。因此， 线路补偿必须结合 以下实际工程要求来进行。
安徽电力
第 ２３ 卷 第 １ 期
４６
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２００６ 年 ３ 月
利于电容器散热。 （ ４） 接线宜简单。最好是每相只配置一台电容
器装置， 以降低整套补偿设备的故障率。 （ ５） 保护方式也要简化。分别用熔丝和氧化锌
（ １） 控制保护功能齐全完善， 智能化程度高， 免维护或少维护。
（ ２） 体积小， 重量轻， 适于墙内嵌入暗装或墙 上挂装。
（ ３） 造价低， 多功能。该装置应具有丰富的功 能 ， 如 可 靠 度 、电 压 质 量 、频 率 偏 移 等 电 能 质 量 检 测， 且性能价格比高。
２ 电容器补偿容量的计算
研究发现， 终端无功补偿具有明显的特殊性。 首先， 线路末端负荷波动幅度大， 基荷所占比重较 小。在不同季节， 工作日和节假日以及一天的不同 时段， 负荷幅值有很大变化； 其次， 负荷容量较小， 地点分散， 补偿的经济功率因数与集中补偿不同； 第三， 终端补偿一般没有预留安装位置， 没有专人 管理， 并且通常需要分相控制。补偿设备一般随设 备的运行而投入， 随设备的停运而切除， 其检测、分 析与控制相对简单。因此， 开发新型终端补偿装置 具有重要意义。基于以上分析， 终端无功补偿装置 应具有以下特点：
（ 广东省电力一局安装公司 广东 广州 ５１０７３５）
摘要： 介绍了低压电网的无功补偿方式， 主要有线路补偿和终端补偿方式。并讨论了电容器的容量计算及最优容量的选择 依据， 最后对如何评估补偿效益作了阐述。 关键词： 低压电网； 无功补偿； 线路补偿； 终端补偿 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｍａｉｎｌｙ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ． Ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｂａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ． Ａｔ ｌａｓｔ， ｉｔ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｂｅｎｅｆｉｔ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ； ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ； ｌｉｎｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ； ｔｅｒｍｉｎａｌ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
后的无功经济当量分别为：
ｃ１＝
ｄ!Ｐ ｄＱ
Ｑ－
＝
Ｑ１
２Ｑ１ Ｕ２
－３
Ｒ×１０
（ ７）
ｃ２＝
ｄ!Ｐ ｄＱ
Ｑ＝Ｑ１－
＝
ＱＣ
２（Ｑ１－ Ｕ２
ＱＣ）
－
Ｒ×１０
３
（ ８）
式中， ｃ１， 补偿前无功经济当量， ｋＷ／ｋｖａｒ； ｃ２， 补偿后 无功经济当量， ｋＷ／ｋｖａｒ。
由上式可知某点的无功经济当量与该点的无 功功率、电网电阻成正比， 且随着补偿容量ＱＣ的增 加而降低， 也就是说补偿效益随补偿容量的增加而 降低， 在实施无功补偿时应注意到这一点。 ３． ２ 无功补偿当量的计算
用户终端补偿方式的优点： （ １） 减少线损率可达 ２０ ％。 （ ２） 减小电压损耗， 改善电压质量， 进而改善 用电设备启动和运行条件。 （ ３） 释放系统能量， 提高线路供电能力。 缺点是低压无功补偿通常按配电变压器低压 侧最大无功功率需求来确定安装容量， 而各配电变 压器低压负荷波动的不同时性造成大量电容器在 较轻载时闲置， 设备利用率不高。
（ ３） 补偿容量不宜过大。补偿容量太大， 将会 导致配电线路在轻载时过电压和过补偿现象。杆上 空间有限， 太多的电容器同杆架设， 既不安全， 也不
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
２００１． ［２］ 电 力 工 业 部 综 合 管 理 司．用 电 检 查 技 术 标 准 汇 编［Ｍ］，中 国 电 力
随着人们生活水平的提高和家用电器的普及， 低压用户， 特别是住宅用户的用电量大幅增长， 住 宅设计推荐用电容量已达 ４０ ＶＡ／ｍ２。低压电网出 现多处过负荷现象， 与此同时功率因数也在进一步 降低。然而， 由于厂矿单位、住宅小区、商店等配电 线路更新改造速度相对滞后， 导致线路末端电压远 低于允许范围， 洗衣机、空调器等非照明负荷难以 正常工作， 并对电器设备造成巨大危害。同时， 由于 新增电气负荷大量采用电动机、压缩机等旋转设备 和电力电子装置， 对无功功率需求很大， 因而导致 低压线路损耗显著增大， 整个低压电网的功率因数 很低， 配电变压器低压侧的综合功率因数约在 ０．６５－ ０．７０ 之间。
值； ａｎ， 年平均有功功率负荷系数， 一般取 ０．７－
０．７５。
第 ２３ 卷 第 １ 期
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其中， 电力电容器选择按电压和容量选择： 电容器额定电压≥电网实际工作电压； 整个电容器组的实际工作容量≥计算补偿
容量。
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３ 最优补偿容量的确定
２
ＱＣ）
２
Ｒ×１０３
（ ５）
Ｕ
式 中 ， Ｐ， 电 网 的 有 功 功 率 ， ｋＷ； Ｑ１， 补 偿 前 电 网 的 无 功 功 率 ， ｋｖａｒ； ＱＣ， 补 偿 容 量 ， ｋｖａｒ； Ｓ１、Ｓ２， 补 偿 前 后电网的视在功率 ， ｋＶＡ； !Ｐ１、!Ｐ２， 补偿前后电网 的有功损耗， ｋＷ； Ｒ， 电网的电阻， !； Ｕ， 电网的额定
电压， ｋＶ。
投入补偿容量 ＱＣ 后， 电网的有功损耗由 !Ｐ１
降为 !Ｐ２ ， 减少量为：
２
!Ｐ!
＝!Ｐ１－
!Ｐ２＝
２Ｑ１ＱＣ－
２
ＱＣ
－３
Ｒ×１０
（ ６）
Ｕ
３． １ 无功经济当量的计算
无功经济当量是指在电网某处， 每增加或减少
１ｋｖａｒ 无功功率所造成的有功功率损耗的增加量或
减少量。据此， 电网在采取无功补偿前和无功补偿
出版社， １９９８． ［３］ 刘 健 ， 等．城 乡 电 网 建 设 与 改 造 指 南［Ｍ］， 中 国 水 利 水 电 出 版 社．
２００１ ［４］ 安 徽 省 电 力 公 司 ， 安 徽 省 县 城 电 网 建 设 与 改 造 技 术 条 件［Ｚ］，
２００３
［５］ 国家电网公司．国家电网公司县城电网建设与改造技术导则［Ｚ］， ２００５
１． ２． １ 补偿位置的确定 确定补偿位置是进行无功补偿的首要环节， 是
无功优化的重要内容。低压线路终端补偿， 在一般 小区， 其安装位置通常只有三个， 即： 装设于住宅楼 总配电箱进线处、楼梯单元配电箱进线处或住户配 电箱进线处。由于大多数单户负荷在 ６ ｋＷ 以下， 且无功需求波动大， 投入时间短， 投切频繁。因此， 终端补偿位置， 根据线路终端总容量的大小， 一 般 分 别 选 用 前 两 个 补 偿 点 。当 用 户 无 功 负 荷 特 别 突出时， 可单独设补偿控制盒。具体位置可通过 投入 ／ 产出比确定。 １． ２． ２ 低压终端无功补偿特殊性分析
在这里， 我们用无功经济当量和无功补偿当量
来探讨电力电容器合理补偿容量的大小。电网运行
中的功率关系和有功损耗计算：
!２ ２
Ｓ１＝ Ｐ ＋Ｑ１
（ ２）
!Ｐ１＝
Ｐ
２＋Ｑ１２
２
Ｒ×１０－ ３
（ ３）
Ｕ
当电网采取无功补偿后的功率关系和有功损
耗为：
!２
２
Ｓ２＝ Ｐ ＋（Ｑ１－ ＱＣ）
（ ４）
!Ｐ２＝
Ｐ
２＋（Ｑ１－
终端无功补偿即就地补偿， 位于低压配电线路 末端的负载处， 直接提供负载所需要的无功功率， 进而减小低压电网的无功流量， 降低线损和线路电 压降。目前， 在我国城镇， 低压用户的用电量大幅增 长， 企业、厂矿和小区等对无功功率需求都很大， 直 接对用户末端进行无功补偿， 将最恰当地降低电网 的 损 耗 和 维 持 网 络 的 电 压 水 平 。ＧＢ ５００５２ － １９９５ 《 供电系统设计规范》指出， 容量较大、负荷平稳且 经常使用的用电设备， 无功负荷宜单独就地补偿。 这样， 对于企业和厂矿中的电动机， 应该进行就地 无功补偿， 即随机补偿； 针对小区用户终端， 由于用 户负荷小， 波动大， 地点分散， 无人管理， 应该开发 一种新型低压终端无功补偿装置， 并能满足智能型 控制、免维护、体积小、易安装、功能完善、造价较低 等的要求。有资料表明， １１ ｋＷ 的异步电动机在一 定条件下， 进行单机无功补偿是经济合理的。按典 型的 ８ 层 ２ 户型住宅单元计算， 设备容量约为 ２００ ｋＷ ， 计算容量达 到 ４０ ｋＷ 以 上 ， 典 型 功 率 因 数 为 ０．７。因此， 单独设立无功补偿装置不仅满足设计规 范的要求， 而且具有较高的投入产出比。
避雷器作为过流保护和过电压保护。 （ ６） 防止电容器安装后产生谐振现象。 显然， 线路补偿主要是针对 ０．４ ｋＶ 配电线路
上沿线的用户负荷所需无功功率进行补偿， 文献 ［３］ 提出了确定这种补偿方式的最优地点和容量的 算法。因这种补偿方式具有投资小、回收快、补偿效 率较高、便于管理和维护等优点， 适合于功率因数 较低且负荷较重的长距离配电线路， 但是因负荷经 常波动， 而该补偿方式又是长期固定补偿， 适应能 力较差， 主要是补偿了无功基荷， 在线路重载情况 下， 补偿度一般不能达到 ０．９５ 。 １． ２ 终端补偿
功率因数（ ｃｏｓ!） 是有功功率 Ｐ 与视在功率 Ｓ
的 比 值 ， 也 就 是ｃｏｓ"＝Ｐ／Ｓ的 值 越 高 ， 用 电 设 备 的 利
用率就越充分、合理、经济。说明电力用户的功率因
数越高越好， 但不能把功率因数提高到 １， 一般应
提高到 ０．９－ ０．９８ 为宜。因为当功率因数接近 １ 时，
提高功率因数所需补偿的电容器设备的投资越大。
第 ２３ 卷 第 １ 期
安徽电力
２００６ 年 ３ 月
ＡＮＨＵＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ
４５
０．４ ｋＶ 低压电网无功补偿方式探讨
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｒ ｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ０．４ ｋＶ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒ ｋ
陈作兵 容 亮
低压电网消耗的无功功率主要靠上级电网远 距离输送， 由于大量的无功功率在电网中流动， 造 成线损、电压降增大， 降低了电能质量、电网的经济 效益和配电变压器的供电能力。此外， 低压电网的 用户面广而量大。因此， 在目前情况下， 为低压电网 加装适量的无功补偿电容器是非常必要的。它可以 补偿低压配电线路本身的无功损耗及广大用户用 电设备的部分无功需要， 使无功尽可能就地达到平 衡， 减少无功在电网中的流动， 这对降低线损、改善
补偿无功功率容量计算：
ＱＣ＝ａｎＰｊｓ（ｔｇ!１－ ｔｇ!２）
（ １）
式 中 ， Ｑｃ 所 需 装 设 电 力 电 容 器 组 的 总 容 量 ， ｋｖａｒ；
Ｐｊｓ， 有功计算负荷， ｋＷ； ｔｇ!１ ， 补偿前自然平均功率
因 数 角 的 正 切 值 ； ｔｇ!２， 补 偿 后 功 率 因 数 角 的 正 切
（ １） 补偿点宜少。虽然多点补偿的降损效果比 单点补偿的效果好， 但是多点补偿的安装费用和维 护费都随补偿点的增加而正比增大。所以， 一条配 电线路上宜采用单点补偿， 不宜采用多点补偿。
（ ２） 控制方式从简。线路补偿不设分组投切， 分组投切要设互感器， 这要增大投资， 增大维护费 用， 并影响电容器的使用寿命。
电压质量和提高供电能力是十分有利的。
１ 低压电网的无功补偿方式
１． １ 线路补偿 线路补偿即将户外并联电容器安装在架空线
路上， 以提高电网功率因数， 达到降损升压的目的。 这种补偿主要应用在 １０ ｋＶ 等级电网中， 在 ０．４ ｋＶ 电网中应用和研究较少。由于配电线路上安装的并 联电容器远离变电站， 容易出现保护不易配置、控 制 成 本 高 、维 护 工 作 量 大 、受 安 装 环 境 和 空 间 等 客 观条件限制等工程问题。因此， 线路补偿必须结合 以下实际工程要求来进行。