广东东伟电控科技有限公司 广东东莞 523000
摘要：本文主要对低压配电系统无功补偿的作用、补偿方式和配置选择、注意事项进行了论述，以供同仁参考。
关键词：低压配电；无功补偿
一、前言
随着我国工业经济的高速发展，电力需求的增长迅速，电力供需矛盾日益突出，电力供应的严重不足已制约了国民经济发展的速度。而要缓解当前乃至今后一个时期电力供需之间的矛盾，并从根本上解决问题，除了增加发电量这一主渠道外，采用各种节电措施，最大限度地利用现有各种电力设施资源也是非常重要的。利用无功功率补偿技术来挖掘现有电力资源潜力，是一种能够迅速见效的、切实可行的措施之一，同时也能够节约大量的电力能源。本文主要对低压配电系统无功补偿的作用、补偿方式和配置选择、注意事项进行了论述，以供同仁参考。
二、无功补偿的作用
电力系统的无功补偿和无功平衡是保证系统稳定和降低线路损耗、提高效益和保证电能质量的基本条件。无功补偿对配电网系统的主要影响和作用有以下几个方面：
（1）对配网损耗的影响和作用
线损率是影响供电企业经济效益最主要的因素之一，特别是县级供电企业，如何降低线损率是每一个供电企业必须面对的一件事情，不少企业虽然重视对线损问题进行管理和研究，但无功补偿作为降低线损的重要手段之一，未能得到大多数的人的认识。
我们知道，用电设备吸收系统的有功为P=UIcosΦ，从式中可知，当P，U为定值时，提高功率因数cosΦ，电流I将减少，由于线损△P=I2R，式中线损△P和电流I的平方成正比，R是恒定不变的，电流下降线路损耗降低，因此，实行无功补偿，提高功率因数，将大大降低配网的线损率，提高供电企业经济效益。
（2）对供电电压的影响和作用
随着社会对供电电压质量要求的日益增加，电压质量的好坏将直接影响许多产品的质量和人民的日常生活。由于电流在线路中的流动，在线路的首端和末端电压会产生一定的差额，我们称压降，ΔU=IR，如上所述，相同定值的P，功率因数cosΦ的提高，电流下降，压降也随之下降，从而达到提高末端电压的目的。
（3）对配电变压器供电能力的影响和作用
配电变压器的供电能力指标是标称视在功率S，S=UI，如上分析，当供电电压不变时，在负荷点进行无功补偿将减少从系统吸收的无功电流，从而降低该负荷点吸纳的负荷电流，配电变压器将能够提供更大的有功供应能力。此外，由于电力系统普遍实施了对用电客户的功率因数考核，负荷端实行无功补偿后客户的功率因数将符合国家有关标准要求，减少了客户的无功电费支出，为客户节约了生产成本，提高了经济效益。
三、工厂无功补偿的方式及其优势对比分析
目前工厂配电系统中按照无功补偿装置的的安装地点，无功补偿分为集中补偿和分散就地补偿。
（1）集中补偿。集中补偿分为高压集中补偿和低压集中补偿。1）高压集中补偿。是将补偿装置安装在工厂变配电所的高压母线上。这种补偿方式只能补偿高压母线以前所有线路上的无功功率，无法降低选择变压器的额定容量及电能损耗。其优点是初投资较少，便于集中维护，能对工厂高压侧的无功功率进行补偿，提高工厂总的功率因数，这种补偿方式在一些大中型工厂中比较常见；2）低压集中补偿。是将低压无功补偿设备集中安装在工厂变电所的低压母线上。这种补偿方式能补偿变电所低压母线之前所有设备及线路的无功功率，便于维护，能降低选择变压器的额定容量及电能损耗，此方式在工厂中相当普遍。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（2）分散就地补偿。分散补偿装置是将补偿装置安装在需要进行无功补偿的个别容量较大且负荷较平稳的用电设备旁边，补偿装置一般与用电设备同事投入运行和断开，该补偿方式能够补偿安装部位以前所有的高低压线路及变压器的无功功率，能最恰当地降低系统的损耗和维持系统的电压水平，因此补偿效果最好。但是这种补偿方式投资较大，补偿设备利用率较低。
综上所述，每种补偿方式各有优点，在工厂企业中，多采用集中补偿和分散就地补偿相混合的方式。
四、工厂电容器补偿容量及数量的确定
电容器补偿容量由下式确定：
Qc=Pmv（tgφ1-tgφ2）=α?Pmv（tgφ1-tgφ2）
式中：Pmv--最大有功计算负荷，KW；α--平均有功负荷系数；tgφ1tgφ2一一补偿前、后均权功率因数的正切值。
在确定总补偿容量Qc之后，就可以根据所选并联电容器单只容量Qcl：确定并联电容器的个数：n=Qc/Qcl，
上式计算所得的数值对三相电容器应取相近偏大的整数，若为单相电容器则应取3的整数倍以便三相均衡分配。
三相电容器，通常在其内部接成三角形。单相电容器的电压若与网络额定电压相等时则应将电容器接成三角形接线，只有当电容器的电压低于运行电压时才接成星形接线。相同的电容器接成三角形接线，所补偿的无功容量是星形接线的3倍。若是补偿量相同，采用三角形接线比星形接线可节约电容值三分之二，因此电容组多接成三角形接线。
五、无功补偿应用的注意事项
（1）谐波的有效抑制。电容器虽能抗谐波，但也有放大谐波的副作用，因此需对谐波进行有效抑制，具体措施如下：1）将易受谐波侵害的补偿电容器串接抑波电抗器；2）在换流装置附近接入滤波器；3）在母线上设置微电脑消谐装置；4）提高变流器的供电电压及脉动数，减少低次谐波，将多台变流器接于一段母线上。
（2）并联电容器接线方式。并联电容器分两大类，三角形及星形，前者又分单三角形、及双三角形，后者分单星形及双星形。同样三个单相电容器，采用三角形接线的容量为星形接线的容量的3倍，因此以往工厂中以三角形接法最为普遍。但另一方面，高压电容器三角形接法具有一定的安全隐患，因此国家规定新（扩）建高压电容器组不再采用三角形接线，对于有些低压三相并联电容器内部已接成三角形属正常接线方式。
（3）无功倒送问题。无功倒送势必造成配电网损耗的增加，加重输电线路的负担，对工厂采用固定电容器补偿的用户，负荷在低谷时往往产生无功倒送问题，对此可采用电容自动补偿装置或部分投入电容器。
（4）运行维护问题。若供电系统电压过低或功率因数过低时，则应投入并联电容器，值班员应在并联电容器组正常运行中对电压、电流及室温等进行定期检视其，并检查其外部是否有外壳膨胀及漏喷油等现象，有无放电声响或放电痕迹，接头是否存在发热现象，放电设备是否完好，指示灯是否指示正常等。若发生以下任一情况，即：电容器爆炸；套管闪络放电；接头严重过热；电容器严重喷油或燃烧；环境温度超过40℃；变配电所母线电压超过电容器额定电压的1.1倍，等，必须立即切除电容器。同时，在切除电容器前要从仪表指示或灯光等外观方面检查放电回路是否完好。切除电容器后要立即通过放电回路充分放电。高压电容器放电时间应在5min以上，低压电容器放电时间应在1min以上。
六、结论
总之，功率因数的高低是衡量企业经济效益的一项重要指标，工厂除设法提高自然功率因数外，仍须采用无功补偿提高供电系统的功率因数，这样不仅能增大有功出力，使设备容量得到充分利用，而且增加了输电能力，减少功率损耗和电能损耗，降低了线路中的电压损失和电压波动，从而达到节约电能和提高供电质量的目的。
参考文献：
[1]陈小虎.工厂供电技术[M].北京：高等教育出版杜.2001.
[2]陆东生.10kV配电线路非节点无功优化算法[J].江苏电机工程，2006，（2）：36-38
论文作者:郑常勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/6
标签：电容器论文; 角形论文; 电压论文; 功率因数论文; 接线论文; 工厂论文; 方式论文; 《基层建设》2016年11期论文;