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摘要：随着人们生活水平的不断提高，各种家用电器陆续出现在人们的日常生活中，用电量的日益增长和用电结构的不断变化，使得电力供需矛盾越来越突出，为了响应国家节能减排的号召，提高经济效益、节约能源，必须从无功传输过程消耗有功的角度，推行无功补偿。
关键词：无功补偿 电力系统 节能
在电力网中，有50%～60%的无功电力是用户消耗的，如果由用户自己进行无功补偿，就地平衡，就不需经电力网长途输送，而减少了功率损耗。无功补偿就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。用户进行无功补偿是一项重要的节能措施。那么，怎样进行补偿，才能收到最佳的效益，最大限度的节约能源呢？这就要求我们在补偿过程中必须遵守一定的原则、方法，做到科学合理的补偿。
1 无功补偿的作用
无功功率补偿简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。随着变配电网络的不断扩展，电网容量持续增加，用户对电网无功电源的要求与日俱增。无功电源同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分，解决好网络无功补偿问题，对电网降损节能有着重要的意义。无功补偿的作用主要表现在以下几方面：
①减少电力损失，一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，其电力损耗约2%--3%左右，使用电容提高功率因数后，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。
②改善供电品质，提高功率因数，减少负载总电流及电压降。于变压器二次侧加装电容可改善功率因数提高二次侧电压。
③延长设备寿命。改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低，因此可以降低温升增加寿命（温度每降低10°C，寿命可延长1倍）。
④最终满足电力系统对无功补偿的监测要求，消除因为功率因数过低而产生的罚款。
2 无功补偿的方式
在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力，这就是无功补偿的道理。目前，无功补偿技术在国内得到广泛应用，采用的补偿方式一般有三种：①集中补偿。补偿电容器组装设在变电站站内母线上，可手动或分组自动补偿。结合电网实际情况，选择按功率因数、电压无功、电压无功综合控制或电压无功综合控制兼滤波等不同方式进行补偿。②动态无功补偿。由可控硅控制投切电容器，这种控制方式反应速度一般在20ms，投切时无充电电流和过电压，但由于可控硅有自然导通电压的特性，电容器投切是会产生谐波。③供电线路分组自动无功补偿。一般用于厂矿企业、配电变压器低压部分就地补偿。在考虑无功补偿方式选择时，为了充分发挥发、供电设备的潜力，尽量让发电机少发无功，对于用户所需的无功功率和电网中的无功损耗优先考虑在变电端予以补偿，以增加供电网络中各组成部分的允许温升和允许电压降下的输电能力，减少网络中的电能损耗。
3 无功补偿对电力系统节能的作用
在所有电力节能产品中，首先要谈到的就是无功补偿装置，这也是唯一在供电政策以及电力法中提到的节能措施。全国供用电规则规定：在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.90以上；其他100KVA及以上电力用户和大中型电力排灌站功率因数为0.85以上；农业用户功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其进行罚款——利率电费。要提高企业用电功率因数，必须进行无功补偿，并做到随其负荷和电压的变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。全国供用电规则规定：无功电力应就地平衡。
这是为什么呢，首先我们来了解一下无功能量的概念。大家都知道有功功率是能量的单位，但无功功率不是。为了清楚的表达无功功率与能量的关系，技术人员通过计算和实验，找出了无功功率与有功功率之间的关系：在系统中每投入1kvar无功功率，在发电厂的直配电路中节约有功功率为0.03kw，在二级变压供电时节约有功功率为0.06kw，在三级变压供电时节约有功功率为0.09kw。以上数据可以看出，无功补偿的重要性，尤其是在供电末端来补偿无功的社会效益，在线路末端看每投入1Kvar电容器，每天将为系统节约0.09×24=2.16KW的有功功率。
無功功率给系统带来的能量损失主要表现在供电设施上，也就是说，表现在供电线路及变压器的损耗上。经验告诉我们系统的自然功率因数在0.7左右，这时候负载从系统吸收的有功功率与无功功率大小相等。通过合理有效的补偿后，可以使系统电流下降30%，也就是说在线路及变压器上的损耗可降为(1-30%)2R=0.49R。线路损耗可降低51%，这也充分体现了无功补偿对于节能的确切关系。另一方面，由于有效的补偿可使系统电流下降30%，那么合理的补偿后，可提高发电厂，变配电设施30%的带载能力。大家只要想象一下就能感受到增加或降低30%的变配电设施所产生的巨大社会效益。除这些外，无功补偿装置的作用是体现在改善电能质量，稳定电压及滤除系统高次谐波等诸多方面。
加装无功补偿装置，既能提高供电质量又可以达到节能的效果。比如，电力系统的配电线路存在电压偏高和过低的问题，其原因除了线路的导线过细以及电网结构不合理外，主要是因为无功功率过剩或不足。无功功率对电压的影响是非常大的，无功功率过剩将会导致电网的电压偏高，无功功率不足将会使电网电压下降。电网在运行的过程中，将会有很多非线性负载，而这些负载不但会消耗一有功功率，还会消耗一些无功功率。而要想维持电力系统的电压稳定，就必需有足够的无功补偿。同时要求电力系统有一定的无功调节能力，在允许的电压偏差范围内，采用调压与补偿电容器相结合的措施，实现高峰负荷时较高电压运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压要求。实践证明，在受电端加装电力电容器是提高功率因数降损节电的行之有效的方法。加装电力电容器使无功分散补偿就地平衡，把电能损耗降低到最低限度。
从我们多年的实践活动中发现，大多数的电力用户对无功补偿装置的作用理解的较少，更多的用户对无功补偿的理解停留在供电部门的要求上面。只要在供电端功率因数达到0.9以上就可以了。满足供电部门的要求成为各电力用户对无功补偿的理解和对自身使用无功补偿的要求。电能既是最重要的能源，又是消耗其它能源生产的能源产品。无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。通过无功补偿可以解决电网的无功容量不足，增装无功补偿设备，提高网络的功率因数，对电网的降损节电，安全可靠运行有着极为重要的意义。在国家大力倡导节能的今天，无功补偿装置必将朝向更专业的方向发展，并将带来更大的社会效益。
参考文献：
[1]李付强.地区电网无功补偿问题的研究[D].华北电力大学，2002年.
[2]曾庆国，刘敏.电力系统无功补偿技术[J].四川电力技术，2005年S1期.
[3]杨波，李国亮，吴健锋，张立君.无功补偿装置的原理及其应用[A].第八届全国电技术节能学术会议论文集[C].2006年.
[4]闫光平.电力系统无功补偿的探讨[A].河南省冶金企业创新与和谐发展研讨会——暨技术经济年会论文集[C].2008年.
关键词：无功补偿 电力系统 节能
在电力网中，有50%～60%的无功电力是用户消耗的，如果由用户自己进行无功补偿，就地平衡，就不需经电力网长途输送，而减少了功率损耗。无功补偿就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。用户进行无功补偿是一项重要的节能措施。那么，怎样进行补偿，才能收到最佳的效益，最大限度的节约能源呢？这就要求我们在补偿过程中必须遵守一定的原则、方法，做到科学合理的补偿。
1 无功补偿的作用
无功功率补偿简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。随着变配电网络的不断扩展，电网容量持续增加，用户对电网无功电源的要求与日俱增。无功电源同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分，解决好网络无功补偿问题，对电网降损节能有着重要的意义。无功补偿的作用主要表现在以下几方面：
①减少电力损失，一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，其电力损耗约2%--3%左右，使用电容提高功率因数后，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。
②改善供电品质，提高功率因数，减少负载总电流及电压降。于变压器二次侧加装电容可改善功率因数提高二次侧电压。
③延长设备寿命。改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低，因此可以降低温升增加寿命（温度每降低10°C，寿命可延长1倍）。
④最终满足电力系统对无功补偿的监测要求，消除因为功率因数过低而产生的罚款。
2 无功补偿的方式
在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力，这就是无功补偿的道理。目前，无功补偿技术在国内得到广泛应用，采用的补偿方式一般有三种：①集中补偿。补偿电容器组装设在变电站站内母线上，可手动或分组自动补偿。结合电网实际情况，选择按功率因数、电压无功、电压无功综合控制或电压无功综合控制兼滤波等不同方式进行补偿。②动态无功补偿。由可控硅控制投切电容器，这种控制方式反应速度一般在20ms，投切时无充电电流和过电压，但由于可控硅有自然导通电压的特性，电容器投切是会产生谐波。③供电线路分组自动无功补偿。一般用于厂矿企业、配电变压器低压部分就地补偿。在考虑无功补偿方式选择时，为了充分发挥发、供电设备的潜力，尽量让发电机少发无功，对于用户所需的无功功率和电网中的无功损耗优先考虑在变电端予以补偿，以增加供电网络中各组成部分的允许温升和允许电压降下的输电能力，减少网络中的电能损耗。
3 无功补偿对电力系统节能的作用
在所有电力节能产品中，首先要谈到的就是无功补偿装置，这也是唯一在供电政策以及电力法中提到的节能措施。全国供用电规则规定：在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.90以上；其他100KVA及以上电力用户和大中型电力排灌站功率因数为0.85以上；农业用户功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其进行罚款——利率电费。要提高企业用电功率因数，必须进行无功补偿，并做到随其负荷和电压的变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。全国供用电规则规定：无功电力应就地平衡。
这是为什么呢，首先我们来了解一下无功能量的概念。大家都知道有功功率是能量的单位，但无功功率不是。为了清楚的表达无功功率与能量的关系，技术人员通过计算和实验，找出了无功功率与有功功率之间的关系：在系统中每投入1kvar无功功率，在发电厂的直配电路中节约有功功率为0.03kw，在二级变压供电时节约有功功率为0.06kw，在三级变压供电时节约有功功率为0.09kw。以上数据可以看出，无功补偿的重要性，尤其是在供电末端来补偿无功的社会效益，在线路末端看每投入1Kvar电容器，每天将为系统节约0.09×24=2.16KW的有功功率。
無功功率给系统带来的能量损失主要表现在供电设施上，也就是说，表现在供电线路及变压器的损耗上。经验告诉我们系统的自然功率因数在0.7左右，这时候负载从系统吸收的有功功率与无功功率大小相等。通过合理有效的补偿后，可以使系统电流下降30%，也就是说在线路及变压器上的损耗可降为(1-30%)2R=0.49R。线路损耗可降低51%，这也充分体现了无功补偿对于节能的确切关系。另一方面，由于有效的补偿可使系统电流下降30%，那么合理的补偿后，可提高发电厂，变配电设施30%的带载能力。大家只要想象一下就能感受到增加或降低30%的变配电设施所产生的巨大社会效益。除这些外，无功补偿装置的作用是体现在改善电能质量，稳定电压及滤除系统高次谐波等诸多方面。
加装无功补偿装置，既能提高供电质量又可以达到节能的效果。比如，电力系统的配电线路存在电压偏高和过低的问题，其原因除了线路的导线过细以及电网结构不合理外，主要是因为无功功率过剩或不足。无功功率对电压的影响是非常大的，无功功率过剩将会导致电网的电压偏高，无功功率不足将会使电网电压下降。电网在运行的过程中，将会有很多非线性负载，而这些负载不但会消耗一有功功率，还会消耗一些无功功率。而要想维持电力系统的电压稳定，就必需有足够的无功补偿。同时要求电力系统有一定的无功调节能力，在允许的电压偏差范围内，采用调压与补偿电容器相结合的措施，实现高峰负荷时较高电压运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压要求。实践证明，在受电端加装电力电容器是提高功率因数降损节电的行之有效的方法。加装电力电容器使无功分散补偿就地平衡，把电能损耗降低到最低限度。
从我们多年的实践活动中发现，大多数的电力用户对无功补偿装置的作用理解的较少，更多的用户对无功补偿的理解停留在供电部门的要求上面。只要在供电端功率因数达到0.9以上就可以了。满足供电部门的要求成为各电力用户对无功补偿的理解和对自身使用无功补偿的要求。电能既是最重要的能源，又是消耗其它能源生产的能源产品。无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。通过无功补偿可以解决电网的无功容量不足，增装无功补偿设备，提高网络的功率因数，对电网的降损节电，安全可靠运行有着极为重要的意义。在国家大力倡导节能的今天，无功补偿装置必将朝向更专业的方向发展，并将带来更大的社会效益。
参考文献：
[1]李付强.地区电网无功补偿问题的研究[D].华北电力大学，2002年.
[2]曾庆国，刘敏.电力系统无功补偿技术[J].四川电力技术，2005年S1期.
[3]杨波，李国亮，吴健锋，张立君.无功补偿装置的原理及其应用[A].第八届全国电技术节能学术会议论文集[C].2006年.
[4]闫光平.电力系统无功补偿的探讨[A].河南省冶金企业创新与和谐发展研讨会——暨技术经济年会论文集[C].2008年.