摘要：近年来，无功功率对供电系统的影响非常严重，是制约供电企业顺利发展的不利因素，这就要求在配电网中进行无功补偿时，必须要先做好无功优化，以提高电能质量与功率因数，从而提高电力企业的经济效益。在配电网的规划工作当中，有关部门需要甄选出效果理想、成本合理的方法来对用电设备进行无功率补偿。基于此，文章就无功功率补偿对电力工程配电网的影响及应用进行简要的分析。
关键词：无功功率补偿；电力工程配电网；影响；应用
1 关于无功功率的概念
所谓无功功率，就是指在规定的时间当中，在电气设备内部所生产的能量，同时在无电磁能量的状况下，给予电源设备带来感应电流。在理想状况当中，无功功率不会主动消失，它会在电源和电气设备当中开展电磁转化。由性质的角度进行分析，无功功率则可以被分成感性与容性两个种类。详细地说，电容器装置设备的损耗，便是容性无功功率，而电动机装置当中的损耗便属于感性无功功率。在中国现有的电力工程之中，针对感性无功功率和容性无功功率的判定，有着十分重大的意义。这是因为在配电网络当中，含有很多的电感配件，这些电感配件会在很大程度上对无功功率进行损耗，因此，在配电网规划的过程之中，需要使用有效的办法针对无功功率开展合理的补偿，由此保障我国电力工程在运行过程中的稳定以及安全。
2 无功功率对配电网络的影响
电力工程配电网极容易受到无功功率影响，常见的影响反应有：在电力系统中，无功功率很容易影响变电系统的输送电能的水平，若是在电网系统中，供电输出的能力也会受到无功功率的影响而降低，特别是在电力工程配电网系统中，无功功率会直接给电压带来强烈的干扰，同时供电系统中也会因为无功功率的存在而出现线路功率因数下降，运行效率低的现象，不仅如此，无功功率还有可能对电气设备的运行产生影响，进而整个电力系统运行的稳定性不能得以保证。在电力工程配电网系统中如何控制无功功率的影响已经成为重点解决的问题，采用科学技术，实现无功功率补偿，以此来提高电力系统运行效率，增加电气设备功率因数，保证供电设备能够输送出高质量的电能。
3 电力工程配电网的无功功率补偿的应用
3.1 明确无功功率补偿的容量
在电网系统中，要想明确无功功率补偿的容量，必须要运用以下几种方式：（1）根据配电网运行电压值确定，其目标是对电压的调节，计算公式为Qc=所需电压值×所需的电压值/配电网线路阻抗值；（2）根据线损降低率确定，能有效证明配电网线损降低率和补偿容量间的关系；（3）根据配电因数确定，功率因数应满足电力用户的实际需求；（4）根据变压器容量确定，并选择合理的补偿方式。
3.2 无功功率补偿方式
3.2.1 变电站补偿
通过变电站集中的无功功率补偿，该补偿方式主要应用于10kV变电站的母线中，且主要集中安装在等量的电容器中，不仅能有效降低供电线路中的无功损耗，且有利于降低变电站输电线路的无功电力损耗。但电力用户所需的无功率补偿还应在变电站线路中输送。因此，在10kV变电站线路中依然有无功功率电流，故认为该补偿方式无法代替配电网无功补偿所发挥的作用，而且也无法很好地解决配电网运行中无功降损的矛盾问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2.2 低压补偿
低压补偿作为我国当前常用的补偿方式之一，主要是在配电变压器的低压侧进行补偿。该低压补偿设备主要根据用户的负荷水平变化情况、投入的电容器进行跟踪补偿，其目的是为了提高变压用户的功率因数，以实现无功功率平衡的目的。其不仅具有降低电网、变压器损耗的作用，还能有效提高用户电压的水平。低压补偿设备通常是根据无功功率或功率因数实现对电容器自动投切的目的。低压补偿虽能保证用户电能的质量，但无功功率的投切量且有可能会与实际的需求量相差较大，容易导致出现无功功率补偿不足或过多的现象，从而影响电力系统的正常、可靠运行。
3.2.3 杆上补偿
在配电网中绝大多数的公用变压器无低压补偿，从而限制无功功率的补偿度。因此，对于配电网无功功率的缺口还必须通过变电站和发电厂来填补。而无功功率通过线缆传输，从而增加配电网的损耗。因此，应把10kV户外并联的电容器安装在架空线路杆上进行无功补偿，以提高配电网的功率因数，从而实现降损升压的目的。但安装在杆上的电容器与变电站之间的距离比较远，因此难以装配保护措施，对其的控制成本也比较高，且保养维护的难度较大，工作量较多，且安装环境受限因素较多。当线路处于轻载状态下，应避免配电线路出现过补偿及过电压。因此，必须要合理控制杆上补偿的安装点，无需进行分组投切，且要控制好其容量。
3.2.4 用户终端分散补偿法
就我国国情进行分析，在城镇地区，低压用户的人均年用电量大幅度上升，煤矿、企业、住宅小区当中对无功功率都有很高的需求量，供电部门直接针对用户终端开展无功补偿，是最合理的减小供电网络消耗以及保障供电网络电压稳定的方法。该种补偿方式所存在的弱点为补偿地点呈现分散化分布，无法指派专人进行管理，并且负荷波动不在同一时间点的特征让大量电容器在线路负荷较轻的情况下处于相对空闲的状态，不能有效发挥这些设备的作用。
3.3 使用正确的无功功率补偿设备
在电力工程配电网中，若想选择一种合理、可行的无功功率补偿装置，必须要充分考虑配电网中对不同的电压需求及其补偿装置技术特性等因素后才能决定选择哪一种无功功率补偿装置。现阶段，我国电力工程配电网最常用的无功功率补偿装置主要包括高压装置、中压装置、低压装置三种。
就目前我国无功功率补偿设备应用情况来看，常用的补偿装置有三几种：第一，低压电网的无偿功率补偿装置，这种补偿装置在我国应用的最广泛，从使用情况来说，这种装置应该安装在配电网络中的低压一端或者低压电动机的旁边，这种方式能够在电动机启动、停止时进行同步的无功功率补偿；第二，中压电网无功功率补偿装置，例如，干式自愈性的并联电容器，这种装置主要使用金属性质的薄膜进行卷制，然后引出导线，设备的外部采用树脂封装的方式，从而对空气进行绝缘；第三，高压电网的无功功率补偿装置，例如，高压并联式的电容器，一般来说，这种装置安装在高压变电站主变压器的一端上，这样能够有效的降低主变压器的无功功率损耗，可以在很大程度上提高电力工程配电网络中的输送点功率因数，也能够有效的提高输送电能的质量。
综上所述，在当前的配电规划之中，电力部门需要根据无功功率的损耗状况，采用合理科学的无功补偿技术进行补偿，因此需要加强对无功功率对电力工程配电网影响的分析，并选择合理的补偿方式与装置，才能降低电网线路的损耗与提升电网供电的可靠性与稳定性，从而提高电力企业的经济效益。
参考文献：
[1] 魏培果.配电网无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].电子制作，2016，（23）：90+92.
[2] 李宁可.配电网无功补偿模型与配置方案优化[D].华北电力大学（北京），2016.
[3] 邱丰隆，杨文臣.低压配电网无功补偿装置的发展研究[J].低碳世界，2016，（10）：29-30.
论文作者:盛立军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/11
标签：功率论文; 配电网论文; 装置论文; 低压论文; 功率因数论文; 变电站论文; 电力工程论文; 《电力设备》2017年第27期论文;