無功補償技術對低壓電網功率因數的影響

林大鵬

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.098

摘 要：當前低壓電網改造和建設中應該從影響電網功率因數的因素著手，提出合理措施，以無功補償的方式達到補償目的。該文研究闡述了無功補償技術應用的基本原則，分析了影響低壓電網功率因數大小的主要原因，提供了利用無功補償技術提高低壓電網功率因數的對策與方法，希望為科學進行無功補償技術的應用，提高低壓電網功率因數起到參考的作用。

關鍵詞：無功補償技術 無功功率 功率因數 低壓電網 隨機 隨器 跟蹤

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0098-02

當前低壓電網改造和建設中應該從影響電網功率因數的因素著手，提出合理措施，以無功補償的方式達到補償目的。

1 無功補償技術應用的基本原則

1.1 無功補償的平衡性原則

低壓電網功率因數的提升以無功補償技術的應用作為前提，應用無功補償技術過程中要做到總體平衡與局部平衡相結合這一要點，既要做到低壓電網的局部平衡，也要做到低壓電網的局域平衡，以此來平衡低壓電網總體和局部功率因數的平衡。在實際應用中應該以局部平衡為主，這樣既能保證低壓電網的供電質量，同時也能提升電網功率因數。

1.2 無功補償的結合性原則

集中和分散是無功補償技術兩種主要方式。在變電所集中裝設較大容量的補償電容器以作為集中補償。而分散補償是指在配電網絡中分散的負荷區，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設備等進行的無功補償。

2 影響低壓電網功率因數大小的主要原因

2.1 低壓電網主要設備運行對功率因數的影響

在低壓電網中影響功率因數的主要設備存在大功率的異步電動機和為數眾多的變壓器。異步電機存在電流和勵磁上不同步的結構性特點，這會導致異步電機上會產生眾多的無功功率，出現對低壓電網功率因數的影響。變壓器在低壓電網的實際運行中會產生空載或低負載的現象，這會增加整個低壓電網的無功功率水平，最終使功率因數受到影響。

2.2 低壓電網超負荷對功率因數的影響

當前電力用戶和電氣設備的用電需求持續性增長，特別是抵押電網的實際運行中經常會出現長時期超負荷的狀況，根據電力公式計算，當低壓電網的負荷超出10%時，電網整體的無功功率將會提升35%，不但影響了低壓電網的正常運行，也給低壓電網設備帶來嚴重損耗，進而會造成功率因數的失控。目前低壓電網超負荷已經成為常態，如何控制超負荷現象，提升功率因數已經成為一個重要的課題。

3 利用無功補償技術提高低壓電網功率因數的對策與方法

低壓電網功率因數的提高應該以無功補償技術的合理應用作為前提，應該結合低壓電網的結構特點和功率因數的構成特點，通過系統性、差異性、針對性的無功補償技術應用，確保低壓電網功率因數得到有效提高，進而確保低壓電網的電能質量目標和節電目標的實現。

3.1 應用隨機補償技術提高低壓電網功率因數

隨機補償主要在低壓電網的特殊區域和特殊電氣上應用，是通過低壓電網中的低壓電容器做到與電動設備的并聯，以控制投切的手段和平衡電容的方法實現對電工設備的保護，進而控制整個低壓電網功率因數。隨機補償具有無功補償與設備運行相一致的特點，不需要對補償設備、補償容量進行頻繁地調整和控制，減少了低壓電網的系統壓力。在隨機補償低壓電網電動設備過程中，應該以提升功率因數作為出發點，要簡化隨機補償的設備，通過科學配置隨機補償裝置，簡化低壓電網的結構，降低低壓電網出現事故的可能，進一步提升低壓電網的安全性和經濟性。

3.2 應用隨器補償技術提高低壓電網功率因數

隨器補償技術是無功補償技術體系中重要的一個方面，是指通過補償變壓器的空載武功運行作為低壓電網提升補償效果，提高功率因數的一種方式，其特點是低壓電容器與配電變壓器的二次側與抵押保險相連接，通過變壓器的空載勵磁功能維護低壓電網功率因數的水平。應用隨器補償技術時要注意對接線方式的控制，要采用有效的結構補償控制的無功負荷，做到無功負荷的就地平衡，從整體上提升低壓電網功率因數。要避免輕負載狀態下變壓器的容量控制，避免變壓器損耗過多的供電量，進而有效確保低壓電網功率因數的水平。

3.3 應用跟蹤補償技術加護提高低壓電網功率因數

顧名思義跟蹤補償就是對大用電量電氣設備進行母線上的跟蹤性補償，特別在工業生產或區域供電過程中，跟蹤補償的優勢就越發明顯，對于低壓電網功率因數的提升效果也就越好。很多低壓電網已經廣泛使用跟蹤補償技術，通過高質量、低能耗的補償效果，以此來替代隨機補償和隨器補償，做到對低壓電網功率因數的有效保障。在跟蹤補償技術應用的實際中要考慮到功率因數的實際水平，要將補償電容器與大用電量電氣母線直接相關聯，做到對低壓電網功率因數的有效提升。同時，要注意跟蹤補償裝置的設計、施工與維護成本控制，避免過大的造價影響到跟蹤補償技術的應用，進而出現低壓電網功率因數難于得到保障問題的產生。

4 結語

無功補償技術是低壓電網控制和提升功率因數，推進低壓電網電能提升的基礎技術。新時期，低壓電網管理與技術人員應該進一步挖掘無功補償技術的潛力，使無功補償技術真正成為提高低壓電網供電質量和功率因數的前提，以無功補償技術來擴大低壓電網補償容量，確保低壓電網能夠得到科學改進和合理擴容，進而實現低壓電網的安全與高效，達到節約電能、提高低壓電網效能的目標。

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