无功补偿的意义及补偿方式

斌 （９６ ， ， １７ 一）男 贵州贵阳人 ， 工程师 ， 电气 主要从事 电气设计工作 。
贵 州 化
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工
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Ｇ ｉ ｏ Ｃ ｅ ｉａ ｎ ｕ ｔ ｕｚ ｕ ｈ ｍ ｃｌ ｄ ｓ ｙ ｈ Ｉ ｒ
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证。
式中 ： 补偿后的有功功率 （Ｗ）Ｐ一 Ｐ一 ｋ ； 补偿前 的有功功率（ Ｗ） ｃｓ ｋ ；ｏｑ 一补偿后 的功率 因数 ；ｏｃ ） ｃｓ ｐ
化成 了机械功率 给机械设备做功 ， 电能转 变成 了 使 机械能 ， 这部分功率就 叫有功功率 ； 电动机还要从 而
电网吸 收另外 一 部分 电功 率 ， 用来 建 立交 变 磁 场 ， 从
定时 ， 用电企业功率因数 ｃｓ 越小 ， ｏ‘ ｐ 则所需 的无 功 功率 Ｑ越大。如果该无 功功率不是 由补偿设备 提 供， 则必须 由输 电系统供给 ， 那备提供 ， 则必须 由输
备使用情况的一个具有代表性 的重要指标。
Ｐ
图 １ 功 率三角形
Ｑ一 无功 功 率 （ ｖｒ ； 一功 率 因数 角 ， 的余 弦 ｋａ ） ‘ Ｐ 它
（ｏ￣ 是有功功率与视在功率之 比， ｃｓ ＝ ／ ， ｃｓ ） ｐ 即 ｏ‘ Ｐ Ｓ ｐ 称做功率因数。
２ ２ 无 功补偿 ．
２ 无 功 功 率及 无 功 补 偿 …
少， 所需配电变压器的容量 ＡＳ 也Biblioteka Baidu应减少 ， ＡＰ可
提高功率因数 ， 从而节约电能 ， 对提高运行质量具有
非常重要 的意义。
由下式计算 ； ，
△Ｓ＝Ｓ—Ｓ ＝Ｐ １ ｃｓ １ （ ／ ｏ￣一Ｉ ｃ ｓ １ （ Ｖ ／ ｏｑ ） ｋ Ａ） ）
式中： 补偿后 的视在功率（ Ｖ ； 补偿 ｓ一 ｋ Ａ） Ｓ一 前的视在功率 （Ｖ ；ｏ ）一补偿后 的功 率 因数 ； ｋ Ａ） ｃｓ ｑ ｃｓ） ｏｑ一补偿 前 的功 率 因数 。 （） ３ 安装无 功补偿设备 ， 可使发 电机 多发有 功 功率 。系统采取无功补偿后 ， 使无功负荷降低 ， 发电 机就可少发无功 ， 多发有功 ， 充分达到铭牌 出力。
３ 无 功 补 偿 的意 义
电压质量是衡量 电力系统 电能质量的重要指标
所必不可少 的能量形式 。有功功率 、 无功功率 、 视在
功率之间的关系（ １ 。 图 ） 由图 １ 到 ： 得 Ｓ＝（ ２ Ｐ ＋Ｑ ）
之一 ， 它的好坏不仅关 系向电力用户 提供 电能质量 的优劣， 而且还直接影响电网的安全 、 经济运行 。电
３４ 无功 补偿 可 改善 电压 质量 ．
Ｐ
配电网中无功补偿设 备的合理配置 ， 电网的 与 供 电电压 质量 关 系十分 密 切 。合 理 安装 补 偿 设备 可 以改 善 电压质 量 。 由于 越 靠 近 线 路末 端 ， 路 的 电 线
线性负荷的大量增加， 造成电网的电压波动、 闪变 ， 功率因数低下 １ ３ 趋严重， 因此， 迫切需要对电网电能质量问题进
行治理 。 关键词 ： 电网 ； 功率 因数 ； 无功功率 ； 无功 补偿
中图分 类号 ： Ｍ １ ． Ｔ ７４ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ８— ４ １ ２ ｌ ）４— ０ １— ３ １０ ９ １ （Ｏ １０ ０ ３ ０
１ 引 言
－
在工厂的供 电系统 中， 大多数用 电设备都具有 电感 的特性 。（ 如发 电机 、 变压器、 电动机 ） 等这些 设备不仅需要从 电力 系统吸收有功功率 ， 还要 吸收 无功功率 ， 然而在输送有功功率一定的情况下 ， 无功 功率增大， 就会降低电力系统 的功率 因数 。因此 ， 功 率因数是衡量企业供 电系统电能利用程度及 电气设
率。以变压器为例 ， 变压器需要无功功率通过一 次 绕组建立和维持交变磁场才能在二次绕组感应出电 压 。无功功率是保证电力系统和用 电设备正常运转
无功电力应就地平 衡 ， 用户应 在提高用电 自然功率 因数的基础上 ， 设计和安装无功补偿设备， 并做到随
其负荷和电压变动及 时投入或切 除， 防止无 功倒送 而对设备造成危害。
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第３ ６卷 第 ４期
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无功 补偿 的意义及补偿方式
邵 斌
（ 贵州东华工程 股份有限公 司， 贵州 贵 阳 ５０ ０ ） ５ ０２
摘
要： 从理论 上阐述 了无功功率对系统 的影 响和无功 补偿 的方法 。随着 电力工业 的发展 ， 性负荷 和非 冲击
一
随着 电网容 量 的不 断 增 加 ， 电 网 无 功 功 率 的 对
要求也与 日 增加。网络功率因数和电压的降低会使 电气设备得不 到充分利用 ， 而降低 网络的传输能 从 力， 并引起损耗增加。因此 ， 解决好 电网无 功补偿 ，
补偿前 的功率因数。 （） ２ 如需要 的有 功不变 ， 由于需要 的无功减 则
电系统供给 ， 电线路 电流和变压器的容 量需要增 供 大 。这样 ， 必定增加供 电投资、 降低设备利用率 ， 同 时也将增加线路损耗。为此 ， 国家供用电规则 要求
而传递、 转换有功功率 ， 这部分功率不是被消耗 ， 而 是在 电网与电动机之 间不断 的进行交换 ， 在一个周 期 内吸收和释放 的功率相等 ， 这部分功率 叫无功功
式 中： 一 ｓ 视在功率 （ Ｖ ） Ｐ一 ｋ Ａ ； 有功功率（ Ｗ） ｋ ；
压质量主要取决 于 电力系统 无功潮 流分布是否合 理， 若无功 电源容 量不足 ， 系统允许 电压将 难 以保
收稿 日期 ：０ ０—０ ２１ １—２ 修返 日期 ：０ １ ５— ９ ５； ２ １ —０ ０
作者简介 ： 邵
２ １ 无 功功 率 ．
电网中的大多数用 电设备是利用 电磁感应实现
能量转换和传 递 的。如发 电机、 变压器、 电动机等 ，
由图 ｌ 功率三角形 可以看 出， 当有 功功率 Ｐ一
就是通过磁场来完成机械 能和电能之 问的转换 的。 以电动机为例 ， 电机从 电网吸收的大部分 电功率转