无功功率补偿的概述

随着国民经济的快速发展和持续增长，电力建设更是吸取了令人瞩目的成就，但是电力需求的增长更是迅速，电力供需矛盾日益突出，电力供应的严重不足已制约了国民经济法发展的速度。而要缓解当前乃至今后一个时期电力供需之间的矛盾，并从根本上解决问题，除了增加发电量这一主渠道外，采用各种节电措施，最大限度地利用现有各种电力设施资源也是非常重要的。利用无功功率补偿技术来挖掘现有电力资源潜力，是一种能够迅速见效的、切实可行的措施之一，同时也能够节约大量的电力能源。

1、无功功率补偿的概念

1.1  无功功率和有功功率一样是输配电网中不可缺少的组成部分，无功功率对供电系统和负载系统的正常运行是十分重要的、也是必需的。

1.2  由于电网中存在大量的感性负载，所以就需要供电部门提供足够的无功功率。

如果这些无功功率都有发电机（厂）发出并通过长距离的输电线路传送到所需的地方，这显然是不合理的、不经济的，实际上也是不可能的。而合理的也是最有效的方法就是在需要无功功率的地方或附近产生（发出）无功功率，即无功功率补偿。

2、无功功率补偿的作用

2.1  由于无功功率的存在，对电网也会带来不利的影响，主要表现在一下方面：

（1）无功功率的增加，导致电流的增大和视在功率的增加，从而使发电机、变压器、起动及控制设备和导线等电气设备容量的增加。

（2）供电设备及线路耗损增加。

（3）变压器及线路的电压降增大，使供电网电压产生波动。

在电网中，有功功率的波动一般对电网电压的影响较小，电网电压的波动主要是无功功率的波动引起的。如果是冲击性无功功率负载，还会使电网产生剧烈的波动，甚至发生事故。

2.2  无功功率补偿的作用就是要尽量减少无功功率对电网的影响。其作用主要有：

（1）提高供电系统及负载的功率因数，降低输电线路及用电设备的容量和负荷，减少功率消耗。

（2）稳定用电端及电网的电压，提高供电质量，增加输电系统的稳定性，提高输电能力。

（3）平衡三相负荷，减少无功功率对电网的冲击。

3、无功功率补偿的方法

（1）随即补偿

它是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。

适用于补偿电动机的无功耗损，以补励磁无功为主，该方式可较好地限制用电单位无功负荷。

优点：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，且不需要频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等。

（2）随机补偿

它是将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配电变压器在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配电空载无功是用电单位无功负的主要部分，对轻负载的配变，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加。

优点：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功损耗，具有较高的经济性，也是目前补偿无功最有效的方法。

（3）跟踪补偿

它是以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将电压电容器组补偿在大用户0.4KV母线上的补偿方式。

适用于100KVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，且效果好。

优点：运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式的寿命相对延长，运行更可靠。

缺点：控制保护装置复杂、首期投资较大。

当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。