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摘要：现阶段，由于我国的低压配电系统的功率因数较低，给低压配电系统中的供电质量带来了较为严重的影响，因此本文将以低压配电系统中无功补偿技术的原理和原则为根本，深入分析使用低压无功补偿技术的重要性，以及相应的补偿方法和具体应用，目的是为了进一步降低电力的损耗，使电力系统能够得到更加安全与健康的发展。
关键词：无功补偿技术；低压配电系统；应用
引言：把无功补偿技术应用到低压配电系统中，不仅可以确保电流的稳定性能，还能在一定程度上提高配电系统的运行效率，从而为电力部门带来一定的经济效益。在电力运行的规律中可以了解到，在供电系统的电流配送中使用无功补偿技术，在保证电压稳定性能的基础上还能减少能源的损耗，从而提高配电系统的工作效率。
低压配电系统无功补偿的原理和原则
低压配电系统无功补偿的原理
通常情况下，无功功率是指没有消耗，完全是把电能转换为其他形式的能，这种能量是部分电气设备能够做功的必备条件，另外这种能量还可以与电能进行周期性的转换。在配电网中，如果电流在电感元件和电容元件中做功，会导致电流和电压出现不同的相，其中电感元件会使电流比电压超前九十摄氏度，而电容元件会使电流比电压落后九十摄氏度。在同一组电路中，电感电流与电容电流二者的方向完全不同，如果在这种状态下在电磁元件电路中安装与之相符的电容元件，则电感电流和电容电流二者会完全抵消，从而提高整个配电网的做功性能，以上的原理就是无功补偿的原理。下图为无功补偿的原理图。
低压配电系统无功补偿的原则
在低压配电系统中如果使用无功补偿配置则需要遵循以下三点原则：第一，总体平衡和局部平衡相结合的原则；第二，分散补偿和集中补偿相结合的原则；第三，降损和调压相结合的原则。在一般情况下，低压配电网络在应用无功补偿时，都会以局部和分散补偿为主，整体平衡和集中补偿为辅，同时与电力部门和用户补偿结合在一起进行设计，这样可以减少无功功率在低压配电网中的输送，从而达到就地补偿和平衡的目的。
低压无功补偿的重要性
稳定低压
在电力运输期间最主要的条件之一就是电压的稳定性能，电压的稳定性能越好，其配电系统中的电力质量就会越高。运用低压无功补偿的方式对电力进行传输，可以很好的稳定电压，并降低电能的损耗。
节省开支
目前，国家针对不同性质的企业制定了不一样的电价制度，要求他们所达到的功率数值也各不相同，而国家则会按照企业所对应的功率数值收取相应的电费，因此，大部分的企业对自己所使用的节能设备的要求十分重视，目的是为了可以节省电费的开支。使用无功补偿配置不仅可以达到节省电费开支的目的，还能降低企业中机器的电力损耗，既节省了企业的资金，又减少了电力成本。
无功补偿使得电压更为稳定
通常情况下，在配电系统中变压器的电压基本上都是在输送无功负荷过程中产生的，功率在对电压的稳定性能中起到关键性的作用。因此，在电力输送过程中只有最大限度的降低无功功率，就可以确保电压的稳定性能，从而使得大型电机能够在正常状态下运行。
低压配电网无功补偿的方法
随机补偿
随机补偿主要是把低压电容器组和电动机连接在一起，再通过控制、保护装置与电机进行同时投切。一般情况下，随机补偿比较适用在对于补偿电动机的无功消耗上，这种方式能够最大限度的控制用电单位的无功负荷。随机补偿的优点有很多，用电设备在运行时无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也随之推出，并不需要不断的调整补偿容量。另外，随机补偿还具有投资少、占用面积小、安装简便、配置灵活、维护简单、发生事故概率较低等特点。
随器补偿
随器补偿主要是指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一种补偿方式。配电变压器在轻载或者空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配电变压器空载无功是用电单位无功负荷的主要部分，对于轻负载的配电变压器来说，这部分损耗占供电量的比例很大，从而增加了电费的单价。随器补偿的优点主要有：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配电变压器空载无功，限制电网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配电变压器的利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是当前补偿无功最为有效的手段之一。
分散补偿
输电过程的最后环节是用户，在用户终端进行分散补偿，提高电压利用率的同时还使得用户的电器保持在稳定的电压范围之间，降低了电气的破坏率。在用户终端进行分散补偿是很有必要的，它能够减少成本、节约资源，还能够对一些大容量电器进行单独补偿，有很大的发展空间。因此，在用户终端使用分散补偿，可以有效的提高电压的可利用率。这种补偿方式，能够很好的释放电压系统的能量，使供电能力有所提高。同时，还能够将电压稳定在一定的范围内，保护了用户的电器等设备。除此之外，这种方式还能够很好的减少线路的损耗值。
终端分散补偿的主要做法是，使用一种对终端进行无功补偿的装置来释放电压的能量，同时保持电压的稳定性，这样不仅可以减少线路的电量损耗，还能在一定程度上提高供电能力。
总体来说，在对低压配电系统进行无功补偿时，要根据线路的自身特点来选择合适的方法，并设计出适合的运行模式以提高低压配电系统的效率。与此同时，在低压无功补偿的运用中，还需要注意以下三点内容：第一，补偿与工作同时进行，降低损耗。先把低压电容组和电机连接在一起，然后进行电力输送，这样使低压补偿和电机工作同时进行，既减少了电流在流通过程中产生的损耗，又提高了电流的工作效率。第二，和变压器连接，补偿无功损耗。在工作时通过低压保险把低压电容器接到变压器的两侧，这样可以对配电变压器进行无功补偿，同时还可以补偿变压器在运行过程中带来的损耗。第三，随时补偿，稳压供给。无功补偿装置在补偿的过程中可以用作保护装置，可以把低压电容器组补偿在母线上，这样就能够很好地进行两种补偿，既满足补偿的要求，同时还能够稳定电压，达到减少损耗的作用。
无功补偿的效益
由于目前企业的数量较多，使得容量大小不等的感性设备接于电网中，导致平均功率因数在0.70-0.85之间。消耗的无功约占消耗有功的60%-90%，如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗仅占有功消耗的30%左右。由于减少了电网无功的输入，所以会给用电企业带来效益。另外，提高功率因数对企业的直接经济效益是显著的，国家大力倡导节能减排，在电价制度中，企业用电的功率因数低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应的减少电费。由此可见，提高功率因数对企业有着重要的经济意义。
结语：在我国现代电力电子技术的发展进程中，大功率变流、变频等电力电子装置在电力系统中被广泛应用，这些装置的大多数功率因数都较低，导致电网中出现大量的无功功率，在给电网带来额外负担的基础上，影响了供电质量。因此，无功补偿就成为保持电网高质量运行的重要手段，这也是当前电气化、自动化技术步入一个新的领域所面临的重大课题，所以，无功补偿技术在未来必将受到越来越多的关注。
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论文作者:王立平,王红
论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期
论文发表时间:2016/5/30
标签：电压论文; 低压论文; 变压器论文; 系统论文; 电流论文; 功率因数论文; 低压配电论文; 《电力设备》2016年第3期论文;