淺談無功優化補償的意義

李蒙++馮德輝++張洋

摘 要：隨著我國國民經濟水平的不斷提高，電能傳輸的距離和電網需求容量日益不斷增大，一些工業用戶對電能質量的要求越來越高。特別是近年隨著我國國民經濟的迅猛發展，電力負荷逐年增加，配電網絡的結構也日漸復雜，這必然會使配電網網絡損耗逐年增大。

關鍵詞：無功優化補償 意義 配電系統

中圖分類號：TM727.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0094-01

節約能源是我國經濟社會的一項重要任務，加快建設資源節約型、環境友好型社會已經成為我國的一項基本國策。不斷上漲的電能需求，對供電企業在節能降損方面提出了更高的要求，力求在規劃和技術上將損耗降到最低，同時保障用戶的負荷需求和電能質量要求。近年來，隨著現代工業和電力工業的發展，大功率沖擊性負荷的不斷攀升，使得配網系統無功功率因數降低，電壓波動加大，嚴重影響電能質量。因此，無論從提高輸電網的傳輸能力，降低損耗，提高供電系統的穩定性，還是從提高供電質量的角度，都需要實現無功補償集中優化控制。就供電系統現狀而言，無論是電力生產、輸送單位，還是電力使用單位，節能降損的潛力都很大。對于生產單位，采用新技術節能機組替代老發電機組，從始端降低資源損耗。對于供電企業，合理分配無功補償，開發無功優化補償系統，降低電能在傳送時的損耗。對電力使用單位進行改造，淘汰落后產能。同時進行電力體制改革，將電力買賣市場化，電能作為商品，也由賣方市場轉變成買方市場，促使企業從各個方面降低成本，爭取最高利潤，降低損耗。

在居民生活和工業用電負載中，有很大一部分屬于感性負載，如異步電機、變壓器、工業用電弧爐、電冰箱、電風扇等，這些設備在運行過程中需要進行無功補償以降低功率因數，降低損耗。無功補償的基本原理是將具有容性的設備與感性負載相并聯，使能量在這兩種負荷之間不停轉換，減少電網中的無功功率。無功補償的作用是：在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器和輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償方式在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償方式，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。對于三相電流不平衡的系統，只要恰當地在各相與相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數均補償至1，無功補償裝置可以補償掉系統中的負序電流分量，同時通過選用合理的繞組接線使零序電流無法流通，就可使三相負荷平衡，達到平衡三相有功及無功負載的作用。這對用戶和供電企業本身來說，都是很有意義的。

就我國目前的現狀而言，在配電系統中，普遍存在電力系統無功功率不足或者無功功率分布不合理的情況。不但系統網絡損耗大，而且造成電壓偏移，電能質量下降，很難滿足用戶的需要。大部分用電設備的自然功率因數都在0.7左右。即配電系統的網絡損耗約有50%是由無功引起的，如果使配電系統的無功得到合理補償，配電系統的網損可降低一半，整個電網損耗可降低33%左右。在電力系統中，無功功率如同有功功率一樣重要，是保證電力系統穩定運行所不可缺少的部分。對于無功功率進行合理補償對于保障電能質量，設備安全運行具有重要意義。電網無功補償的原則是電網無功補償應基本上按分層分區和就地平衡原則考慮，并應能隨負荷或電壓進行調整，保證系統各樞紐點的電壓在正常和事故后均能滿足規定的要求，避免經長距離線路或多級變壓器傳送無功功率。如果不能合理補償無功功率，會造成電力網絡的功率因數和電壓降低，使電氣設備得不到充分利用，電力網絡傳輸能力下降，損耗增加。系統電壓發生波動，電壓質量不滿足要求，嚴重時會導致設備損壞，甚至系統解列。因此對電力系統進行合理的無功補償，不但可以改善電壓質量，降低線路損耗，而且能夠保障電網安全、穩定、經濟的運行，對保證工農業安全生產、提高產品質量和改善人民生活都有重大的意義，這也是電力系統發展需要研究的一個重大課題。

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