第一篇：國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補償配置技術原則（本站推薦）

《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補償配置技術原則》

第一章 總則

第一條 為保證電壓質量和電網(wǎng)穩(wěn)定運行，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益，根據(jù)《中華人民共和國電力法》等國家有關法律法規(guī)、《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》、信息來源：《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術導則》、《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質量和無功電力管理規(guī)定》等相關技術標準和管理規(guī)定，特制定本技術原則。



第二條 國家電網(wǎng)公司各級電網(wǎng)企業(yè)、并網(wǎng)運行的發(fā)電企業(yè)、電力用戶均應遵守本技術原則。

第二章 無功補償配置的基本原則

第三條 電力系統(tǒng)配置的無功補償裝置應能保證在系統(tǒng)有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下，分（電壓）層和分（供電）區(qū)的無功平衡。分（電壓）層無功平衡的重點是220kV及以上電壓等級層面的無功平衡，分（供電）區(qū)就地平衡的重點是110kV及以下配電系統(tǒng)的無功平衡。無功補償配置應根據(jù)電網(wǎng)情況，實施分散就地補償與變電站集中補償相結合，電網(wǎng)補償與用戶補償相結合，高壓補償與低壓補償相結合，滿足降損和調壓的需要。



第四條 各級電網(wǎng)應避免通過輸電線路遠距離輸送無功電力。500（330）kV電壓等級系統(tǒng)與下一級系統(tǒng)之間不應有大量的無功電力交換。500（330）kV電壓等級超高壓輸電線路的充電功率應按照就地補償?shù)脑瓌t采用高、低壓并聯(lián)電抗器基本予以補償。



第五條 受端系統(tǒng)應有足夠的無功備用容量。當受端系統(tǒng)存在電壓穩(wěn)定問題時，應通過技術經(jīng)濟比較，考慮在受端系統(tǒng)的樞紐變電站配置動態(tài)無功補償裝置。



第六條 各電壓等級的變電站應結合電網(wǎng)規(guī)劃和電源建設，合理配置適當規(guī)模、類型的無功補償裝置。所裝設的無功補償裝置應不引起系統(tǒng)諧波明顯放大，并應避免大量的無功電力穿越變壓器。35kV～220kV變電站，在主變最大負荷時，其高壓側功率因數(shù)應不低于0.95，在低谷負荷時功率因數(shù)應不高于0.95。



第七條 對于大量采用10kV～220kV電纜線路的城市電網(wǎng)，在新建110kV及以上電壓等級的變電站時，應根據(jù)電纜進、出線情況在相關變電站分散配置適當容量的感性無功補償裝置。

第八條 35kV及以上電壓等級的變電站，主變壓器高壓側應具備雙向有功功率和無功功率（或功率因數(shù)）等運行參數(shù)的采集、測量功能。



第九條 為了保證系統(tǒng)具有足夠的事故備用無功容量和調壓能力，并入電網(wǎng)的發(fā)電機組應具備滿負荷時功率因數(shù)在0.85(滯相)～0.97(進相)運行的能力，新建機組應滿足進相0.95運行的能力。為了平衡500（330）kV電壓等級輸電線路的充電功率，在電廠側可以考慮安裝一定容量的并聯(lián)電抗器。



第十條 電力用戶應根據(jù)其負荷性質采用適當?shù)臒o功補償方式和容量，在任何情況下，不應向電網(wǎng)反送無功電力，并保證在電網(wǎng)負荷高峰時不從電網(wǎng)吸收無功電力。



第十一條 并聯(lián)電容器組和并聯(lián)電抗器組宜采用自動投切方式。

第三章 500（330）kV電壓等級變電站的無功補償

第十二條 500（330）kV電壓等級變電站容性無功補償配置



500（330）kV電壓等級變電站容性無功補償?shù)闹饕饔檬茄a償主變壓器無功損耗以及輸電線路輸送容量較大時電網(wǎng)的無功缺額。容性無功補償容量應按照主變壓器容量的10%～20%配置，或經(jīng)過計算后確定。



第十三條 500（330）kV電壓等級變電站感性無功補償配置



500（330）kV電壓等級高壓并聯(lián)電抗器（包括中性點小電抗）的主要作用是限制工頻過電壓和降低潛供電流、恢復電壓以及平衡超高壓輸電線路的充電功率，高壓并聯(lián)電抗器的容量應根據(jù)上述要求確定。主變壓器低壓側并聯(lián)電抗器組的作用主要是補償超高壓輸電線路的剩余充電功率，其容量應根據(jù)電網(wǎng)結構和運行的需要而確定。



第十四條 當局部地區(qū)500（330）kV電壓等級短線路較多時，應根據(jù)電網(wǎng)結構，在適當?shù)攸c裝設高壓并聯(lián)電抗器，進行無功補償。以無功補償為主的高壓并聯(lián)電抗器應裝設斷路器。

第十五條 500（330）kV電壓等級變電站安裝有兩臺及以上變壓器時，每臺變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。

第四章 220kV變電站的無功補償

第十六條 220kV變電站的容性無功補償以補償主變壓器無功損耗為主，并適當補償部分線路的無功損耗。補償容量按照主變壓器容量的10%～25%配置，并滿足220kV主變壓器最大負荷時，其高壓側功率因數(shù)不低于0.95。



第十七條 當220kV變電站無功補償裝置所接入母線有直配負荷時，容性無功補償容量可按上限配置；當無功補償裝置所接入母線無直配負荷或變壓器各側出線以電纜為主時，容性無功補償容量可按下限配置。



第十八條 對進、出線以電纜為主的220kV變電站，可根據(jù)電纜長度配置相應的感性無功補償裝置。每一臺變壓器的感性無功補償裝置容量不宜大于主變壓器容量的20%，或經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后確定。



第十九條 220kV變電站無功補償裝置的分組容量選擇，應根據(jù)計算確定，最大單組無功補償裝置投切引起所在母線電壓變化不宜超過電壓額定值的2.5%。一般情況下無功補償裝置的單組容量，接于66kV電壓等級時不宜大于20Mvar，接于35kV電壓等級時不宜大于12Mvar，接于10kV電壓等級時不宜大于8Mvar。



第二十條 220kV變電站安裝有兩臺及以上變壓器時，每臺變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。

第五章 35kV～110kV變電站的無功補償

第二十一條 35kV～110kV變電站的容性無功補償裝置以補償變壓器無功損耗為主，并適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量按主變壓器容量的10%～30%配置，并滿足35kV～110kV主變壓器最大負荷時，其高壓側功率因數(shù)不低于0.95。



第二十二條 110kV變電站的單臺主變壓器容量為40MVA及以上時，每臺主變壓器應配置不少于兩組的容性無功補償裝置。



第二十三條 110kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大于6Mvar，35kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大于3Mvar，單組容量的選擇還應考慮變電站負荷較小時無功補償?shù)男枰ｙ?/p>

第二十四條 新建110kV變電站時，應根據(jù)電纜進、出線情況配置適當容量的感性無功補償裝置。

第六章 10kV及其它電壓等級配電網(wǎng)的無功補償

第二十五條 配電網(wǎng)的無功補償以配電變壓器低壓側集中補償為主，以高壓補償為輔。配電變壓器的無功補償裝置容量可按變壓器最大負載率為75％，負荷自然功率因數(shù)為0.85考慮，補償?shù)阶儔浩髯畲筘摵蓵r其高壓側功率因數(shù)不低于0.95，或按照變壓器容量的20％～40％進行配置。



第二十六條 配電變壓器的電容器組應裝設以電壓為約束條件，根據(jù)無功功率（或無功電流）進行分組自動投切的控制裝置。

第七章 電力用戶的無功補償

第二十七條 電力用戶應根據(jù)其負荷特點，合理配置無功補償裝置，并達到以下要求：

100kVA及以上高壓供電的電力用戶，在用戶高峰負荷時變壓器高壓側功率因數(shù)不宜低于0.95；其他電力用戶，功率因數(shù)不宜低于0.90。

第八章 附則

第二十八條 本技術原則由國家電網(wǎng)公司負責解釋。



第二十九條 本技術原則自頒發(fā)之日起執(zhí)行。

第二篇：電力系統(tǒng)無功補償論文

畢業(yè)論文（設計）

題 目 電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化、補償及無功補

償技術對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響

2007年8月30日

電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化、補償及

無功補償技術對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響

電氣工程及其自動化專業(yè) 學生： 指導教師：

摘要：電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化和無功補償是提高系統(tǒng)運行電壓，減小網(wǎng)損，提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平的有效手段。本文對當前常用的無功優(yōu)化和無功補償進行了總結，對目前無功補償和優(yōu)化存在的問題進行了一定的探討和研究。電壓是電能質量的重要指標之一，電壓質量對電網(wǎng)穩(wěn)定及電力設備安全運行、線路損失、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質量、用電單耗和人民生活用電都有直接影響。無功電力是影響電壓質量的一個重要因素，電壓質量與無功是密不可分的，電壓問題本質上就是一個無功問題。解決好無功補償問題，具有十分重要的意義。

關鍵詞：無功優(yōu)化 無功補償 網(wǎng)損電壓質量功率因數(shù)

Reactive power system optimization, compensation and Reactive power compensation of low voltage network

of power factor

Electrical Engineering and Automation

Student:Luobifeng

Supervisor：Qingyuanjiu

Abstract:Reactive optimization and reactive compensation of power system is a valid way to increse the system’s operating voltage and maintenance level.It’s also the way to reduce the internet loss.This essay summarize what Reactive optimization and reactive compensation are in our daily life.It also discusses and studies some problems existing in reactive optimization and reactive compensation.Voltage is one of the important targets of Quality of power supply, whose quality will affect stabilization of power grids and electric equipment functioning well directly.Lin loss and safety in

production in industry and agriculture ,the production’s quality , electrical energy depth loss ,and electrical energy used by common people every day will be infulenced directly by it too.voltage qualit is an important factor to affect voltage quality.so voltage qualit and voltage qualit are closely related to each other.The problems about voltage is the problem of reactive energy in nature.All in all,to solve the problem of reactive compensation well is very meaningful and necessary.Keywords: Reactive Optimization Reactive Compensation Internet loss of voltage qulity Power Factor

目 錄

一、前言………………………………………………………………6

二、無功優(yōu)化和補償?shù)脑瓌t和類型…………………………………6

1、無功優(yōu)化和補償?shù)脑瓌t ………………………………………6

2、無功優(yōu)化和補償?shù)念愋?………………………………………7

三、輸配電網(wǎng)絡的無功優(yōu)化…………………………………………7

1、無功優(yōu)化的目標函數(shù) …………………………………………7

2、優(yōu)化算法………………………………………………………8

四、配電線路上的無功補償及用戶的無功補償……………………8

1、配電線路上的無功補償 ………………………………………8

2、用戶的無功補償 ………………………………………………10

五、影響功率因數(shù)的主要因素………………………………………12

1、異步電動機和變壓器 …………………………………………12

2、供電電壓超出額定范圍 ………………………………………12

3、電網(wǎng)頻率的波動 ………………………………………………12

六、低壓配電網(wǎng)無功補償?shù)姆椒?……………………………………12

1、隨機補償 ………………………………………………………12

2、隨器補償 ………………………………………………………13

3、跟蹤補償 ………………………………………………………13

七、無功補償容量的選擇方法 ………………………………………13

1、單負荷就地補償 ………………………………………………13

2、多負荷補償 ……………………………………………………14

八、無功補償?shù)男б妗?4

1、節(jié)省企業(yè)電費開支 ……………………………………………14

2、提高設備的利用率 ……………………………………………14

3、降低系統(tǒng)的能耗………………………………………………15

4、改善電壓質量…………………………………………………15

5、增加變壓器容量 ………………………………………………15

九、結束語……………………………………………………………15

十、參考文獻 …………………………………………………………16

電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化、補償及

無功補償技術對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響

一 前言

隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，用電量的增加，電網(wǎng)的經(jīng)濟運行日益受到重視。降低網(wǎng)損，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性是電力系統(tǒng)運行部門面臨的實際問題，也是電力系統(tǒng)研究的主要方向之一。特別是隨著電力市場的實行，輸電公司（電網(wǎng)公司）通過有效的手段，降低網(wǎng)損，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，可給輸電公司帶來更高的效益和利潤。電力系統(tǒng)無功功率優(yōu)化和無功功率補償是電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行研究的一個重要組成部分。通過對電力系統(tǒng)無功電源的合理配置和對無功負荷的最佳補償,不僅可以維持電壓水平和提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性, 而且可以降低有功網(wǎng)損和無功網(wǎng)損,使電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟運行。

無功優(yōu)化計算是在系統(tǒng)網(wǎng)絡結構和系統(tǒng)負荷給定的情況下，通過調節(jié)控制變量（發(fā)電機的無功出力和機端電壓水平、電容器組的安裝及投切和變壓器分接頭的調節(jié)）使系統(tǒng)在滿足各種約束條件下網(wǎng)損達到最小。通過無功優(yōu)化不僅使全網(wǎng)電壓在額定值附近運行，而且能取得可觀的經(jīng)濟效益，使電能質量、系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性完美的結合在一起，因而無功優(yōu)化的前景十分廣闊。無功補償可看作是無功優(yōu)化的一個子部分，即它通過調節(jié)電容器的安裝位置和電容器的容量，使系統(tǒng)在滿足各種約束條件下網(wǎng)損達到最小。

無功補償，就其概念而言早為人所知，它就是借助于無功補償設備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質量。

無功補償?shù)暮侠砼渲迷瓌t

從電力網(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級網(wǎng)絡和輸配電設備都要消耗一定數(shù)量的無功功率，尤以低壓配電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設備的效率，無功補償設備的配置，應按照“分級補償，就地平衡”的原則，合理布局。

(1)總體平衡與局部平衡相結合，以局部為主。(2)電力部門補償與用戶補償相結合。

在配電網(wǎng)絡中，用戶消耗的無功功率約占50%～60%，其余的無功功率消耗在配電網(wǎng)中。因此，為了減少無功功率在網(wǎng)絡中的輸送，要盡可能地實現(xiàn)就地補償，就地平衡，所以必須由電力部門和用戶共同進行補償。

(3)分散補償與集中補償相結合，以分散為主。

集中補償，是在變電所集中裝設較大容量的補償電容器。分散補償，指在配電網(wǎng)絡中分散的負荷區(qū)，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。集中補償，主要是補償主變壓器本身的無功損耗，以及減少變電所以上輸電線路的無功電力，從而降低供電網(wǎng)絡的無功損耗。但不能降低配電網(wǎng)絡的無功損耗。因為用戶需要的無功

通過變電所以下的配電線路向負荷端輸送。所以為了有效地降低線損，必須做到無功功率在哪里發(fā)生，就應在哪里補償。所以，中、低壓配電網(wǎng)應以分散補償為主。(4)降損與調壓相結合，以降損為主。

二

無功優(yōu)化和補償?shù)脑瓌t和類型

1、無功優(yōu)化和補償?shù)脑瓌t

在無功優(yōu)化和無功補償中，首先要確定合適的補償點。無功負荷補償點一般按以下原則進行確定：

1)根據(jù)網(wǎng)絡結構的特點，選擇幾個中樞點以實現(xiàn)對其他節(jié)點電壓的控制； 2)根據(jù)無功就地平衡原則，選擇無功負荷較大的節(jié)點。 3)無功分層平衡，即避免不同電壓等級的無功相互流動，以提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。4)網(wǎng)絡中無功補償度不應低于部頒標準0.7的規(guī)定。

2、無功優(yōu)化和補償?shù)念愋酮?/p>

電力系統(tǒng)的無功補償不僅包括容性無功功率的補償而且包括感性無功功率的補償。在超高壓輸電線路中(500kV及以上)，由于線路的容性充電功率很大，據(jù)統(tǒng)計在500kV每公里的容性充電功率達1.2Mvar／km。這樣就必須對系統(tǒng)進行感性無功功率補償以抵消線路的容性功率。如實際上，電網(wǎng)在500kV的變電所都進行了感性無功補償，并聯(lián)了高壓電抗和低壓電抗，使無功在500kV電網(wǎng)平衡。

三

輸配電網(wǎng)絡的無功優(yōu)化(閉式網(wǎng))

電力系統(tǒng)的無功補償從優(yōu)化方面可從兩個方面說起，即輸配電網(wǎng)絡(閉式網(wǎng))和配電線路及用戶的無功優(yōu)化和補償(開式網(wǎng))。

1、無功優(yōu)化的目標函數(shù)

參考文獻［3］中著名的等網(wǎng)損微增率定律指出，當全網(wǎng)網(wǎng)損微增率相等時，此時的網(wǎng)損最小。無功的補償點應設置在網(wǎng)損微增率較小的點(網(wǎng)損微增率通常為負值時進行無功補償)，這樣通過與最優(yōu)網(wǎng)損微增率相結合進行反復迭代求解得到優(yōu)化的最佳點。一方面，該方法沒有計及其它控制變量的調節(jié)作用，同時在實際運行中也不可能通過反復迭代使全網(wǎng)網(wǎng)損微增率相等，這樣做的計算量太大且費時。與此同時，國內外學者對無功優(yōu)化進行了大量研究，提出了大量的無功優(yōu)化的數(shù)學模型的優(yōu)化算法。無功優(yōu)化的數(shù)學模型主要有兩種，其一為不計無功補償設備的費用，以系統(tǒng)網(wǎng)損最小為主要目的。即優(yōu)化狀態(tài)時無功優(yōu)化的目標函數(shù)可用下式表達：



其二，以系統(tǒng)運行最優(yōu)為目標函數(shù)，它計及了系統(tǒng)由于補償后減小的網(wǎng)損費用和添加補償設備的費用，可用下式表達：

式中，β為每度電價，τmax為年最大負荷損耗小時數(shù)，α、γ分別表示為無功補償設備折舊維護率和投資回收率，KC為單位無功補償設備的價格，QC∑為無功補償總容量。

模型二考慮了投資問題，可認為是一種比較理想的模型。特別是隨著電力市場的實行，各部門都追求經(jīng)濟效益，顯然考慮了無功投資問題更合理一些。

2、優(yōu)化算法

由于電力系統(tǒng)的非線性、約束的多樣性、連續(xù)變量和離散變量混合性和計算規(guī)模較大使電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化存在著一定的難度。將非線性無功優(yōu)化模型線性化求解，是一些算法的出發(fā)點，如基于靈敏度分析的無功優(yōu)化潮流、無功綜合優(yōu)化的線性規(guī)劃內點法、帶懲罰項的無功優(yōu)化潮流和內點法等等，以上均是通過將非線性規(guī)劃運用泰勒級數(shù)展開,忽略二階及以上的項,建立線性化模型求得優(yōu)化解。這些方法由于在線性化的過程中，忽略了二階及以上的項，其計算的收斂性得不到保證。為了提高優(yōu)化計算的收斂性，又提出了將罰函數(shù)的思想引入線性規(guī)劃,提出了帶懲罰項的無功優(yōu)化潮流模型與算法，使依從變量的越限消除或減小到最低限度。但它不能從根本上結局線性化后的不收斂問題。

針對線性算法方法的不足，又提出了一些運用非線性算法，混合整數(shù)規(guī)劃、約束多面體法和非線性原-對偶算法等等。盡管這些方法能在理論上找到最優(yōu)解，但由于無功優(yōu)化本身的特性，使計算復雜、費時，且不能保證可靠收斂。

為了提高收斂性和非線性的對于無功優(yōu)化中的離散變量(變壓器分接頭的調節(jié)，電容器組的投切)的處理，基于人工智能的新方法，相繼提出了遺傳算法，Tabu搜索法，啟發(fā)式算法，改進的遺傳算法，分布計算的遺傳算法和摸似退火算法等等，這些算法在一定的程度上提高了無功優(yōu)化的收斂性和計算速度，并且有些方法已經(jīng)投入實際應用并取得了較好的效果。

但在無功優(yōu)化仍有以下一些問題需要解決：

1)由于無功優(yōu)化是非線性問題，而非線性規(guī)劃常常收斂在局部最優(yōu)解，如何求出其全局最優(yōu)解仍需進一步研究和探討。

2)由于以網(wǎng)損為最小的目標函數(shù)，它本身是電壓平方的函數(shù)，在求解無功優(yōu)化時，最終求得的解可能有不少母線電壓接近于電壓的上限，而在實際運行部門又不希望電壓

接近于上限運行。如果將電壓約束范圍變小，可能造成無功優(yōu)化的不收斂或者要經(jīng)過反復修正、迭代才能求出解(需人為的改變局部約束條件)。如何將電壓質量和經(jīng)濟運行指標相統(tǒng)一仍需進一步研究。

3)無功優(yōu)化的實時性問題。伴隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高，對無功優(yōu)化的實時性提出了很高的要求，如何在很短的時間內避免不收斂，求出最優(yōu)解仍需進一步研究。

四 配電線路上的無功補償及用戶的無功補償

1、配電線路上的無功補償

由于35kV、10kV及一些低壓配電線路的電阻相對較大，無功潮流在線路上流動時引起的功率損耗較大且電壓損耗較大，故其無功補償理論建立在其上。經(jīng)典的線路補償理論認為電容器安裝的位置可見下表。

其原理可簡述如下：

當線路輸送的無功功率Q，線路長度L，每組補償距離為x時，每組補償容量為Qx

Qx=Qx／L

當認為電容器安裝在補償區(qū)間中心時，降低的線損最大。無功潮流圖可見圖1所示：

當

對任一組電容器安裝位置離末端的位置為： xi=L(2i-1)/(2n+1) 其最佳補償容量為：

nQx=2nQ／(2n+1) 這樣即可求得表1的數(shù)據(jù)。

對于配電線路的無功補償可有效降低網(wǎng)損，但它的效果不如在低壓側補償。這個結論是假定無功潮流是均勻分布的，如果線路上的無功潮流為非均勻分布的，得出的結論將不同；同時在線路上安裝電容器組時，其維護、操作比較不便，且也沒有考慮補償設備的投資問題。因此，建議采用下述方式。

2、用戶的無功補償

對于企業(yè)及大負荷用電單位，按照無功補償?shù)姆N類又分為高壓集中補償、低壓集中補償和低壓就地補償。文獻［8］指出在補償容量相等的情況下，低壓就地補償減低的線損最大，因而經(jīng)濟效益最佳。這是可以理解的。由于低壓就地補償了負荷的感性部分，使流經(jīng)線路和變壓器上的無功電流大大減小，顯然此種方法所取得的經(jīng)濟效益最佳。但是上述并沒有指出最佳補償容量應為多少?同時也沒有計及無功設備的投資。文獻［6］指出了對于開式網(wǎng)的最佳補償容量，三種常見的開式網(wǎng)可見圖2所示。

（1）放射式開式網(wǎng)的最佳無功補償

對于用戶或經(jīng)配變出線的開式網(wǎng)絡，針對開式網(wǎng)的接線的最佳無功補償容量，參考文獻［6］進行了詳細的推導。其目標函數(shù)采用 了簡單的推導：

對于網(wǎng)絡為放射式網(wǎng)絡，此時網(wǎng)絡年計算支出費用與無功補償?shù)年P系可表達為：

由于主要研究的是無功功率對有功網(wǎng)損的影響，因此有功功率對網(wǎng)損的影響可不考慮，(4)式可簡化為下式：

在其余節(jié)點的補償QCn,op均于上式相同。（2）干線式和鏈式開式網(wǎng)的最佳無功補償

對于干線式及鏈式接線開式網(wǎng)，在 上述公式簡單明了，且將著名的等網(wǎng)損微增率和最優(yōu)網(wǎng)損微增率結合在一起，通過計算公式一次性能得出最佳補償容量，避免了計算的迭代過程，具體算例可見參考文獻［3］例6-2，在6-2例中，求解最佳補償容量是通過求解5組方程，6次迭代所得，而利用上述的推導公式可一次性計算出。

五 影響功率因數(shù)的主要因素

功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因為交流用電設備在其工作過程中，除消耗有功功率外，還需要無功功率。當有功功率P一定時，如減少無功功率Q，則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當Q=0時，則其力率=1。因此提高功率因數(shù)問題的實質就是減少用電設備的無功功率需要量。

1、異步電動機和電力變壓器是耗用無功功率的主要設備

異步電動機的定子與轉子間的氣隙是決定異步電動機需要較多無功的主要因素。而異步電動機所耗用的無功功率是由其空載時的無功功率和一定負載下無功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率。變壓器消耗無功的主要成份是它的空載無功功率，它和負載率的大小無關。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應空載運行或長其處于低負載運行狀態(tài)。

2、供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響

當供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關資料統(tǒng)計，當供電電壓為額定值的110%時，一般工廠的無功將增加35%左右。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以，應當采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

3、電網(wǎng)頻率的波動也會對異步電機和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響

以上論述了影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的一些主要因素，因此必須要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實用方法，使低壓網(wǎng)能夠實現(xiàn)無功的就地平衡，達到降損節(jié)能的效果。

六 低壓配電網(wǎng)無功補償?shù)姆椒?/p>

提高功率因數(shù)的主要方法是采用低壓無功補償技術，我們通常采用的方法主要有三種：隨機補償、隨器補償、跟蹤補償。

1、隨機補償

隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接，通過控制、保護裝置與電機，同時投切。隨機補償適用于補償電動機的無功消耗，以補勵磁無功為主，此種方式可較好地限制用電單位無功負荷。

隨機補償?shù)膬?yōu)點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，而且不需頻繁調整補償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活，維護簡單、事故率低等。

2、隨器補償

隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配變空載無功是用電單位無功負荷的主要部分，對于輕負載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導致電費單價的增加。

隨器補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、維護管理方便、能有效地補償配變空載無功，限制農(nóng)網(wǎng)無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前補償無功最有效的手段之一。

3、跟蹤補償

跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機、隨器兩種補償方式，補償效果好。

跟蹤補償?shù)膬?yōu)點是運行方式靈活，運行維護工作量小，比前兩種補償方式壽命相對延長、運行更可靠。但缺點是控制保護裝置復雜、首期投資相對較大。但當這三種補償方式的經(jīng)濟性接近時，應優(yōu)先選用跟蹤補償方式。

七 無功功率補償容量的選擇方法

無功補償容量以提高功率因數(shù)為主要目的時，補償容量的選擇分兩大類討論，即單負荷就地補償容量的選擇（主要指電動機）和多負荷補償容量的選擇（指集中和局部分組補償）。

1、單負荷就地補償容量的選擇的幾種方法

（1）、美國資料推薦：Qc=(1/3)Pe [額定容量的1/3]（2）、日本方法：從電氣計算日文雜志中查到：1/4~1/2容量計算

考慮負載率及極對數(shù)等因素，按式（5）選取的補償容量，在任何負載情況下都不會出現(xiàn)過補償，而且功率因數(shù)可以補償?shù)?.90以上。此法在節(jié)能技術上廣泛應用，對一般情況都可行，特別適用于Io/Ie比值較高的電動機和負載率較低的電動機。但是對于Io/Ie較低的電動機額定負載運行狀態(tài)下，其補償效果較差。

（3）、經(jīng)驗系數(shù)法：由于電機極數(shù)不同，按極數(shù)大小確定經(jīng)驗系數(shù)選擇容量 比較接近實際需要的電容器，采用這種方法一般在70%負荷時，補后功率因數(shù)可在0.95~0.97 之間

經(jīng)驗系數(shù)表

電機類型 一般電機 起重電機 冶金電機 極數(shù) 2 4 6 8 10 8 10 補償容量（kvar/kw）0.2 0.2~0.25 0.25~0.3 0.35~0.4 0.5 0.6 0.75 電機容量大時選下限，小時選上限 ；電壓高時選下限，小時選上限4 Qc=P[√1/COS2φ1-1-√1/COS2φ2-1] 實際測試比較準確方法此法適用于任何一般感性負荷需要精確補償?shù)木偷匮a償容量的計算。

（4）、如果測試比較麻煩，可以按下式 Qc≤ √3UeIo×10-3(kvar)Io-空載電流=2Ie(1-COSφe)瑞典電氣公司推薦公式

Qo

若電動機帶額定負載運行，即負載率β=1,則：Qo 根據(jù)電機學知識可知，對于Io/Ie較低的電動機（少極、大功率電動機），在較高的負載率β時吸收的無功功率Qβ與激勵容量Qo的比值較高，即兩者相差較大，在考慮導線較長，無功經(jīng)濟當量較高的大功率電動機以較高的負載率運行方式下，此式來選取是合理的。（5）、按電動機額定數(shù)據(jù)計算：

Q= k(1-cos2φe)3UeIe×10-3(kvar)K為與電動機極數(shù)有關的一個系數(shù) 極數(shù)： 2 4 6 8 10 K值： 0.7 0.8 0.85 0.9

2、多負荷補償容量的選擇

多負荷補償容量的選擇是根據(jù)補償前后的功率因數(shù)來確定。

（1）對已生產(chǎn)企業(yè)欲提高功率因數(shù)，其補償容量Qc按下式選擇： Qe=KmKj(tgφ1-tgφ2)/Tm

式中：Km為最大負荷月時有功功率消耗量，由有功電能表讀得；Kj為補償容量計算系數(shù)，可取0.8～0.9;Tm為企業(yè)的月工作小時數(shù)；tgφ

1、tgφ2意義同前，tgφ1由有功和無功電能表讀數(shù)求得。

（2）對處于設計階段的企業(yè)，無功補償容量Qc按下式選擇： Qc=KnPn(tgφ1-tgφ2)

式中Kn為年平均有功負荷系數(shù)，一般取0.7～0.75;Pn為企業(yè)有功功率之和；tgφ

1、tgφ2意義同前。tgφ1可根據(jù)企業(yè)負荷性質查手冊近似取值，也可用加權平均功率因數(shù)求得cosφ1。

多負荷的集中補償電容器安裝簡單，運行可靠、利用率較高。但電氣設備不連續(xù)運轉或輕負荷運行時，會造成過補償，使運行電壓抬高，電壓質量變壞。因此這種方法選擇的容量，對于低壓來說最好采用電容器組自動控制補償，即根據(jù)負荷大小自動投入無功補償容量的多少，對高壓來說應考慮采取防過補償措施。

八 無功補償?shù)男б?/p>

在現(xiàn)代用電企業(yè)中，在數(shù)量眾多、容量大小不等的感性設備連接于電力系統(tǒng)中，以致電網(wǎng)傳輸功率除有功功率外，還需無功功率。如自然平均功率因數(shù)在0.70～0.85之間。企業(yè)消耗電網(wǎng)的無功功率約占消耗有功功率的60%～90%,如果把功率因數(shù)提高到0.95左右，則無功消耗只占有功消耗的30%左右。由于減少了電網(wǎng)無功功率的輸入，會給用電企業(yè)帶來效益。

1、節(jié)省企業(yè)電費開支

提高功率因數(shù)對企業(yè)的直接經(jīng)濟效益是明顯的，因為國家電價制度中，從合理利用有限電能出發(fā)，對不同企業(yè)的功率因數(shù)規(guī)定了要求達到的不同數(shù)值，低于規(guī)定的數(shù)值，需要多收電費，高于規(guī)定數(shù)值，可相應地減少電費?？梢姡岣吖β室驍?shù)對企業(yè)有著重要的經(jīng)濟意義。

2、提高設備的利用率

對于原有供電設備來講，在同樣有功功率下，因功率因數(shù)的提高，負荷電流減少，因此向負荷傳送功率所經(jīng)過的變壓器、開關和導線等供配電設備都增加了功率儲備，從而滿足了負荷增長的需要；如果原網(wǎng)絡已趨于過載，由于功率因數(shù)的提高，輸送無功電

流的減少，使系統(tǒng)不致于過載運行，從而發(fā)揮原有設備的潛力；對尚處于設計階段的新建企業(yè)來說則能降低設備容量，減少投資費用，在一定條件下，改善后的功率因數(shù)可以使所選變壓器容量降低。因此，使用無功補償不但減少初次投資費用，而且減少了運行后的基本電費。

3、降低系統(tǒng)的能耗

補償前后線路傳送的有功功率不變，P= IUCOSφ，由于COSφ提高，補償后的電壓U2稍大于補償前電壓U1,為分析問題方便，可認為U2≈U1從而導出I1COSφ1=I2COSφ2。即I1/I2= COSφ2/ COSφ1,這樣線損 P減少的百分數(shù)為：

ΔP%=(1-I22/I12)×100%=（1-COS2φ1/ COS2φ2）× 100%

當功率因數(shù)從0.70～0.85提高到0.95時，由(2)式可求得有功損耗將降低20%～45%。

4、改善電壓質量

以線路末端只有一個集中負荷為例，假設線路電阻和電抗為R、X,有功和無功為P、Q,則電壓損失ΔU為：

△U=（PR+QX）/Ue×10-3(KV)兩部分損失：PR/ Ue→輸送有功負荷P產(chǎn)生的；QX/Ue→輸送無功負荷Q產(chǎn)生的；

配電線路：X=（2~4）R，△U大部分為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的

變壓器：X=（5~10）R QX/Ue=(5~10)PR/ Ue 變壓器△U幾乎全為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的

可以看出，若減少無功功率Q,則有利于線路末端電壓的穩(wěn)定，有利于大電動機的起動。因此，無功補償能改善電壓質量（一般電壓穩(wěn)定不宜超過3%）。但是如果只追求改善電壓質量來裝設電容器是很不經(jīng)濟的，對于無功補償應用的主要目的是改善功率因數(shù)，減少線損，調壓只是一個輔助作用。

5、增加變壓器容量

三相異步電動機通過就地補償后，由于電流的下降，功率因數(shù)的提高，從而增加了變壓器的容量，計算公式如下：

△S=P/ COSφ1×[（COSφ 2/ COSφ1）-1] 如一臺額定功率為155KW水泵的電機，補前功率因數(shù)為0.857，補償后功率因數(shù)為0.967，根據(jù)上面公式計算其增容量為：

（155÷0.857）×[（0.967 ÷0.857）-1]=24KVA

九 結束語

電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化和無功補償需要比較精確的負荷數(shù)據(jù)、發(fā)電機數(shù)據(jù)、變壓器參數(shù)等等。同時在電力系統(tǒng)的實際運行中，電力系統(tǒng)的狀態(tài)是連續(xù)變化的，因此無功優(yōu)化和無功補償應根據(jù)實際情況靈活運用。隨著調度自動化、配網(wǎng)自動化和無人變電站的進一步實現(xiàn)，需要計算快，收斂性良好的算法，同時伴隨著電力市場的實行，無功定價理論的逐漸成熟，無功優(yōu)化的理論也將相應改變并進一步完善。

文中集中探討了無功補償技術對用電單位的低壓配電網(wǎng)的影響以及提高功率因數(shù)所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益，介紹了影響功率因數(shù)的主要因素和提高功率因數(shù)的方法，討論了如何確定無功功率的補償容量，確保補償技術經(jīng)濟、合理、安全可靠，達到節(jié)約電能的目的。

十 參考文獻

1、靳龍章、丁毓山著：《電網(wǎng)無功補償實用技術》，中國水利水電出版社，1997年

2、孫成寶、李廣澤著：《配電網(wǎng)實用技術》，中國水利水電出版社，1997年

3、陳珩著：《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》，水利電力出版社，1995年

4、徐先勇、王正風著：《電力系統(tǒng)無功功率負荷的最佳補償容量》，華東電力，1999年

第三篇：國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質量和無功電力管理規(guī)定

SHENHUA 本質安全管理體系（HSE)●「機電管理類」● 國家電網(wǎng)電力系統(tǒng)電壓質量和無功電力管理規(guī)定

國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質量

和無功電力管理規(guī)定

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線正常運行方式時，電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的0%—+10%；事故運行方式時為系統(tǒng)額定電壓的-5%—+10%。

3．發(fā)電廠和220kV變電站的110kV—35kV母線正常運行方式時，電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的-3%—+7%；事故運行方式時為系統(tǒng)額定電壓的±10%。

4．帶地區(qū)供電負荷的變電站和發(fā)電廠（直屬）的10（6）kV母線正常運行方式下的電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的0%—+7%。

（二）特殊運行方式下的電壓允許偏差值由調度部門確定。

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（五）定期召開專業(yè)工作會議，并組織相關技術培訓。

（六）每年進行電壓無功專業(yè)的技術和工作總結，總結報告于次年2月15日前向國家電網(wǎng)公司上報工作總結報告電子版，2月底前以正式文件上報。

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訂計劃實施。

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與低壓補償相結合，以低壓補償為主；降損與調壓相結合，以降損為主的原則。

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之有效的新技術、新方法，不斷提高電壓質量技術監(jiān)督的專業(yè)水平

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第四篇：淺析電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)的無功補償論文

摘要：在電力系統(tǒng)中安裝無功補償裝置，可以有效地減少輸送線路以及變壓器的損耗，進而提升電網(wǎng)輸電效率。文章從低壓電網(wǎng)中設置無功補償?shù)闹匾匀胧郑接懥藷o功補償?shù)拇胧┘霸瓌t，對相關工作人員有一定的借鑒作用。

關鍵詞：電力系統(tǒng);低壓電網(wǎng);無功補償

0引言

在電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)中，無功補償裝置設置的目的就是提升電網(wǎng)的供電效率，保證電力供應順暢。在電力供電系統(tǒng)中，無功補償裝置是一項比較重要的設備，它能夠有效地減少輸電線路以及變壓器的損耗，提升供配電路中的效率，進而使原有的供電環(huán)境得到改善。將無功補償裝置合理地用于供電過程中，能夠實現(xiàn)最大限度地降低供電網(wǎng)絡中的電能損失，進而實現(xiàn)良好的經(jīng)濟與社會效益。在電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)的供配電過程中，科學、合理地采用無功補償?shù)姆椒ㄟM行電能的輸送，可以達到降低損耗以及穩(wěn)定電網(wǎng)電壓的作用。本文作者結合自己多年從事低壓電網(wǎng)管理的工作經(jīng)驗，探討了無功補償裝置的運用。

1無功補償裝置的重要性分析

1.1維持供電網(wǎng)絡電壓的穩(wěn)定對于低壓電網(wǎng)的供電網(wǎng)絡來說，穩(wěn)定的電壓是保證其正常工作的先決條件，它可以確保供配電網(wǎng)絡的電能輸送質量。依據(jù)供電網(wǎng)絡中的電壓損失計算公式，可以得出輸送無功負荷Q產(chǎn)生了全部的變電器電壓，因此，供電網(wǎng)絡中的無功功率Q對于確保電壓穩(wěn)定具有特殊的作用。所以，在低壓電網(wǎng)的供配電過程中，應當盡可能的降低電網(wǎng)中的無功功率Q，以便達到維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定的作用。

1.2降低電能消耗企業(yè)的電費支出依據(jù)我國目前所執(zhí)行的電費收繳制度，電能消耗企業(yè)所繳納的電費與其功率因數(shù)有關，根據(jù)該企業(yè)的功率因數(shù)來確定所要繳納的電費。所以，絕大多數(shù)電能消耗企業(yè)都十分關注對機械設備的節(jié)能保養(yǎng)，進而有效降低企業(yè)的電費支出。在低壓電網(wǎng)中設置無功補償裝置，能夠有效地降低企業(yè)機械設備運轉過程中對電能的消耗，進而降低企業(yè)的電力成本支出。

1.3降低供配電系統(tǒng)的電能損耗

在確定電力系統(tǒng)因使用無功補償裝置而節(jié)省的能耗時，可以使用公式P=IUCOSα。電力系統(tǒng)安裝無功補償裝置后，當功率因數(shù)從未安裝前的0.75提高到安裝后的0.9后，能夠降低大約30%的電能消耗，可以看出其具有非常好的降低電能消耗的作用。所以，電力系統(tǒng)在進行低壓電網(wǎng)輸送電流時，可以考慮運用無功補償裝置，這樣能夠有效地降低電力系統(tǒng)中電能損耗。

2無功補償裝置配置地點的選擇

在電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)中，無功補償裝置可以設置在以下三個地方，一個是設置在變電所的母線上，一個是設置在10 kv的線路中，另外，還可以設置在用戶低壓端。

2.1變電所母線設置無功補償裝置在變電所的母線上，無功補償?shù)娜萘恳绕渌牡胤蕉即?，通常情況下是采用手動分級投切的方式進行。首先要確定該變電所覆蓋范圍內的總的無功負荷量，再依據(jù)總的無功負荷量來確定變電所母線上的無功補償容量，以便確保上一級的功率因數(shù)能夠滿足設計要求，同時使變電所的母線電壓始終處于允許的范圍之內。

2.2 10 kV線路設置無功補償裝置對于10 kV線路來說，其無功補償容量的確定是依據(jù)變壓器的無功損耗以及線路中的無功損耗值。10 kV線路中的無功補償容量不可以過大，否則，會使得線路處于低負載時出現(xiàn)無功過補償現(xiàn)象，這樣就會導致線路中的損耗量增大，同時也不能保證線路中的電壓穩(wěn)定。

2.3用戶低壓端設置無功補償裝置通常情況下可以根據(jù)用戶的無功負荷的變化，進行補償電容器的自動切換，這樣就能夠避免出現(xiàn)向高壓線路反送無功電能的情況。在供配電電網(wǎng)里，若將無功補償裝置設置在用戶低壓端，能夠保證線路中有最小的電流，進而有效降低線路中的電能損失。此外，由于供配電線路中的電流比較小，就能夠使供配電線路中電壓降減少，進而避免電壓出現(xiàn)較大的波動。通過在用戶端設置無功補償裝置，可以產(chǎn)生較好的效果，不然即便線路關口處有著比較高的功率因數(shù)，也不能實現(xiàn)合理降低線路的功率損耗。在供配電線路中，應當將低壓側設置無功補償裝置作為主要的補償方式，而高壓端的無功補償裝置只起到輔助作用。為了能夠有效地達到線路中的無功補償，可以結合線路中實際情況選用自動控制的方式，及時獲取供配電電網(wǎng)中的功率因數(shù)、功率、電流、電壓等參數(shù)，依據(jù)電網(wǎng)中各參數(shù)的變化，來確定合理的操作指令，進而保證供配電低壓電網(wǎng)始終保持良好的運行狀態(tài)。

3無功補償應遵循的原則

在電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)中設置無功補償裝置需要遵循同機補償、電容器補償、隨時補償?shù)仍瓌t。低壓電網(wǎng)正式輸電之前，應當先將電動機與低壓電容器組相連接，在連接的基礎上再讓其工作，這么做不僅能夠有效地減少因低電流通過所帶來的電能損失，而且可以提升低壓電流的使用效率，進而實現(xiàn)無損耗的目標。在低壓電網(wǎng)供配電變壓器的兩側，可以連接低壓電容器，這么做可以補償由于配電變壓器空載狀態(tài)時的無功損耗，此外，也可以在一定程度上補償由于變壓器使用而造成的電能損耗。

在低壓電網(wǎng)的補償過程中，電網(wǎng)的控制保護裝置采用無功補償切換裝置，0.5 kV左右的大用電戶的母線上設置低壓電容器組補償，這么做既可以達到兩種補償?shù)囊螅夷軌蛟谝欢ǔ潭壬媳ＷC電壓的穩(wěn)定，進而避免電氣設備因電壓變化而受到損壞。

4無功補償?shù)木唧w方法

4.1低壓電網(wǎng)中集中補償在低壓電網(wǎng)中進行集中補償主要是利用由電腦控制的低壓并聯(lián)電容器柜，在380V配電變壓器處進行。采用集中補償?shù)姆椒ㄖ饕幸韵聨追矫娴膬?yōu)點：首先，是能夠補償?shù)娜萘亢艽?，可以同時滿足上千容器的使用;其次，是可以對其進行跟蹤，對用戶用電情況進行實時跟蹤，依據(jù)用電波動情況來確定需要使用的補償數(shù)量，進而達到供配電的平衡;再次，是可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效果，采用集中補償?shù)霓k法可以有效地控制供配電電網(wǎng)中電能的損耗，而且設備的維護和投資全部由使用方負責，這樣就明顯的降低了供電企業(yè)的相關支出，而且可以對電能損耗進行有效控制。當前，用電大戶在設置無功補償裝置時，大多數(shù)都是依據(jù)電網(wǎng)功率因素的變化來對電容器進行自動調節(jié)。用電企業(yè)運用集中補償?shù)姆绞剑梢詫赡艹霈F(xiàn)的問題做到早發(fā)現(xiàn)、早解決;此外，當?shù)氐墓╇姴块T也會對企業(yè)的用電情況給予更多的關注，以便能夠加強對電網(wǎng)電壓的檢查，確保電壓一直能夠處于合理水平。

4.2低壓電網(wǎng)中的靜止補償

在電力系統(tǒng)中的遠距離輸配電線路中，可以采用靜止補償?shù)姆绞竭M行無功補償，這樣不僅可以確保電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，而且能夠避免輸配電期間出現(xiàn)充電現(xiàn)象，進而全面提升輸電的總體容量，即在幾條線路同時進行輸配電時，可以對產(chǎn)生的能量損耗進行及時補充，進而實現(xiàn)穩(wěn)定電壓的作用。與此同時，可以達到補償和配給的作用，進而使其充分展示出調節(jié)的功能。在現(xiàn)實使用時，應當先確定調節(jié)點，也就是受電地區(qū)的下一級電網(wǎng)與調壓輸電網(wǎng)與輸電網(wǎng)的電壓支撐點之間的相互連接的樞紐點設計無功補償裝置。明確該裝置可以調節(jié)的范圍，之后對其實行跟蹤維護。雖然這種方式具有很好的自動化水平，但同時也會受到一些難以避免的因素影響，如不良的天氣等。因此，在使用過程中，要加強其觀測力度，以便能夠及時獲取最新的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問題時要及時進行調整。

4.3低壓電網(wǎng)中的分散補償

在電力系統(tǒng)中的用戶端采取分散補償?shù)姆绞?，不僅可以達到提升電壓使用率的作用，而且能夠保證電壓始終處于合理水平，避免因電壓變化對電器所造成的損壞。采用分散補償?shù)姆绞娇梢杂行У亟档唾Y源成本支出，因用戶所用電器有著較高的頻率，使用分散補償?shù)姆椒?，有著較好的應用前景。采用分散補償?shù)姆椒ǎ梢杂行嵘┡潆娋€路中的供電水平，穩(wěn)定線路中的電壓，確保用戶電器電壓能夠始終處于合理范圍，保證電器可以安全、平穩(wěn)的運行。

5結語

在電力系統(tǒng)低壓電網(wǎng)中使用無功補償裝置，應當先對低壓電路中所有的特點進行分析研究，從實際應用角度采取一定的措施，進而降低電網(wǎng)中的電能損失，確保低壓電網(wǎng)的供電質量。

參考文獻：

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第五篇：供電系統(tǒng)無功補償節(jié)能技術的新發(fā)展

供電系統(tǒng)無功補償節(jié)能技術的新發(fā)展

鄭學超

摘要： 本文主要介紹一種提高用電功率因數(shù)及消除諧波的新型低壓配電裝置。該裝置可實施三相對稱、分相動態(tài)無功補償和濾波。在結構上一方面采用電容自動投切無觸點化，解決了傳統(tǒng)裝置的合閘涌流及斷電弧光等問題；二方面采用微電腦全數(shù)字控制，由電壓、電流、功率因數(shù)等數(shù)字顯示代替?zhèn)鹘y(tǒng)的指針式儀表，有通訊接口，與智能化電器設備配套，實現(xiàn)遠程監(jiān)控或遙控。

關鍵詞： 無功動態(tài)補償 濾波 無觸點化 微電腦遠程監(jiān)

控隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，各產(chǎn)業(yè)和民用用電量大幅度增加，新增用電負荷中，整流和變頻設備所占的比例增加，無功負荷電流和諧波電流增大供電系統(tǒng)損耗，諧波電流還可能引起通訊系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)故障。在供電系統(tǒng)中，裝設動態(tài)無功補償和適當?shù)臑V波裝置，是減少系統(tǒng)損耗，提高電能質量的有效措施。

傳統(tǒng)的低壓動態(tài)無功補償裝置(又稱功率因數(shù)自動補償裝置)是采用模擬量或微電腦功率因數(shù)檢測，通過中間繼電器(或固態(tài)繼電器)接通接觸器、控制補償電容器投入或切除。存在的主要問題：

(1)合閘涌流大，可達到100In(In為補償電容器額定電流)；

(2)斷開弧光大；

(3)補償電容器及接觸器易損壞；

(4)對供電系統(tǒng)及周圍電氣設備干擾大。因此，傳統(tǒng)的低壓無功動態(tài)補償裝置，只適用于無功負荷較穩(wěn)定的變電所使用。經(jīng)實際調查，無功負荷經(jīng)常變化的各個產(chǎn)業(yè)及民用變電所，使用的傳統(tǒng)的低壓動態(tài)無功補償裝置，一年后90％以上不好用，改為手動控制接觸器固定補償。使供電系統(tǒng)損耗增加。另外，傳統(tǒng)的低壓動態(tài)無功補償裝置，不能濾波，也不能分相補償，不能適應多種用電負荷對無功補償?shù)囊?。新型低壓無功動態(tài)補償裝置，采用微電腦全數(shù)字控制，通過交流無觸點電子開關投切補償電容器，全部無觸點化。無合閘涌流、無斷電弧光?？蓪崿F(xiàn)低壓濾波和分相補償。電壓、電流、功率因數(shù)數(shù)字顯示，代替?zhèn)鹘y(tǒng)指針式儀表。有通訊接口，與智能化低壓電器設備配套，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控或遙控。有保護和報警功能，調試、維護方便。

新型的與傳統(tǒng)的低壓無功動態(tài)補償裝置性能與價格比較。

從以上比較表可知，新型低壓無功動態(tài)補償裝置的各項技術性能，都優(yōu)于傳統(tǒng)的補償裝置。相同的功能價格只差20％。但使用壽命長、維護工作量小、長期節(jié)能效果好。因此，新型補償裝置是傳統(tǒng)低壓無功動態(tài)補償裝置的更新?lián)Q代產(chǎn)品。而且技術上已經(jīng)成熟，有5年以上的實際運行經(jīng)驗。在高壓(10KV、6KV)無功補償方面，我國目前普遍采用高壓電容器固定補償。很多變電所，為了解決無功負荷變化時，補償容量也能變化的問題，將高壓補償電容器分為2－3組，用真空斷路器人工控制。原來設想：重負荷時，補償電容器全部投入；輕負荷時，切除1－2組補償電容器。實際使用證明，用人工控制真空斷路器，投切高壓補償電容器，會產(chǎn)生很大的合閘涌流和電壓閃變，甚至引起系統(tǒng)振蕩。不敢經(jīng)常操作。實際還是固定補償，常出現(xiàn)重負荷時欠補償，輕負荷時過補償，增加了供電系統(tǒng)損耗，增大了電壓波動范圍。新型高壓無功動態(tài)補償裝置，采用微電腦全數(shù)字控制，全部無接點化，不產(chǎn)生諧波，無合閘涌流，可有效減小電壓閃變和防止系統(tǒng)振蕩，并可實現(xiàn)分相補償?？膳c高壓濾波裝置組成濾波和動態(tài)補償成套裝置。有通訊接口，便于實現(xiàn)遠程監(jiān)控或遙控?？煽啃愿?、維護工作量小，適合中、小型變電所使用(補償容量數(shù)百至數(shù)萬KVAR)。能減少電網(wǎng)電能損耗，提高供電質量。