摘要：电能消耗的成本消耗中所占的比例是非常大的，如何提高电能质量，提高使用率，尽可能能降低电能损失，电力企业如何节约成本需要在电能质量上下功夫，电压质量就是电能质量高低的最重要的考核标准，电压的质量高低也保证着整个电力系统是否安全经济的运行。影响电压质量的就是电力系统的无功补偿和无功平衡这两个因素，所以电力企业要重视合理的进行无功补偿来提高电压的质量，这对用电效率的提高和改善供电环境是非常有帮助的，不仅能降低电网消耗，更重要的是使得电力经济效益发挥到最大。
关键词：变电站；无功补偿；效益；措施
随着时代的进步与社会经济的发展，我国电力事业逐步进入一个黄金发展的时期。电气自动化技术作为电力系统中的重要组成部分，在社会经济各个领域的发展过程中都起着重要地促进作用。但在现实的生产与生活中，电气自动化技术在应用过程中存在着一些问题与矛盾，严重影响着电力系统的正常发展。
1、关于无功补偿技术的研究
1.1 无功补偿的含义，就是指在电子供电系统中起着提升电网功率因数的作用，它可以在很大程度上降低输送线路及供电变压器的损耗，提升供电系统的供电效率及改善供电环境。在变电站的电力系统中，无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流，在比较大的供电系统中，无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性。
1.2研究无功补偿的工作原理的主要表现是：电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种，其中无功功率不能进行远距离的传输，为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，从而达到从整体上减少无功功率的目的。
2、我国电力系统无功补偿的现状
现在电力部门也在随着经济的发展不断地进步，在进步的同时也给我们带来了巨大地挑战，电网建设快速发展，随之增加还有我们的电力负荷，它的增加也表示着电力对无功需求也会大幅度的上升，这也就表示着无功功率会出现大量存在不平衡的状态，下面是我国在电力系统需要对无功补偿采取几种方法措施。
2.1同步调相机：这个主要是指设备在没有动力也没有机械负载的情况下运行的、能够提供或者吸收无功功率的同步电机，在电力系统中主要的作用就是改善电网的功率因数，保持电压的平衡与正常，同步调相机是属于无功补偿装置中比较典型的代表，但这种方式在进行无功功率补偿的时候响应有点慢，加上运行维护都比较复杂，大部分都是高压侧集中补偿，所以目前来说这种方式还是比较少使用的。
2.2并补装置：在无偿功率补偿装置中，并联电容装置目前来说应用比较广泛的一种方式，它也对提高功率因数降低电网线路消耗，提高电压质量是非常有帮助的，在变电站并联电容器等补偿设备安装后，可以相对减少电网电源向感性负荷提供的无功功率，然而电容的补偿只是固定的无功补偿，归根结底还是电容补偿方式仍然是一种有级的无功功率的调节，并不能实现平滑无级的无功调节。
2.3并联电抗器：现在所用的并联电抗器的容量一般是固定的，它可以补偿线路里的容性充电电流，吸收容性负荷，就是限制电压升高保持电压稳定，用来保证整个线路的稳定可靠运行。
3、消耗无用功率的设备
电网中的电力负荷如电动机、变压器等, 大部分属于感性负荷, 在运行过程中电源需向这些设备提供一定的无功功率。根据统计资料, 无功功率大部分消耗在配电线路和配电变压器中, 其余的消耗在客户的用电设备中。
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3.1用电设备在消耗有功功率的同时, 还需大量的无功功率由电源送往负荷, 功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。由于大多数用电设备的功率因数均小于, 因此在设备运行中要消耗无功功率, 比如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关统计, 在工矿企业所消耗的全部无功功率中, 异步电动机的无功消耗占了60-70%，在异步电动机空载时, 所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60-70%。在农村用电负荷中, 主要是小加工业及照明负荷, 其中大部分用电设备为感性负载, 其功率因数都很低, 影响了线路及配电变压器的经济运行。据资料统计, 在电网内, 电动机为建立并维护三相旋转磁场所消耗的无功功率约占线路输送的全部无功功率的60%。只有通过合理配置无功功率补偿设备, 以提高系统的功率因数, 由此达到节约电能, 降低损耗的目的
3.2输电线路。在超高压电网中, 由于电压等级高, 输电线路长, 其分布电容对无功功率平衡有较大的影响。当传送功率较大时,线路电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率,线路为无功负载；当传送功率较小时, 电纳中产生的无功功率大于线路电抗中的损耗, 线路为无功电源。在农网中, 用户消耗的无功功率占一部分, 其无功功率主要消耗在低压配电网中。
3.3变压器为建立并维持交变磁场所需消耗的无功功率约占30%, 一般约占其额定容量的10-15%, 它的空载无功功率约为满载时的三分之一。变压器的无功功率损耗由两部分组成,支路的无功功率损耗和绕组漏抗中的无功功率损耗。支路的无功功率损耗与变压器所施加的电压有关, 绕组漏抗中的无功功率损耗与变压器的通过功率成比例。无功功率不宜长距离输送, 所以一般在超高压枢纽变电站主变压器低压侧安装无功补偿装置, 来满足无功功率的平衡, 使其平衡在系统额定电压运行水平。
4、针对存在问题提出的解决措施研究
4.1无功补偿装置在设计与使用的过程中需要注意的问题包括：一是要选择适合电力系统运行的电力电容器，并且要准确无误地使用额定电压的电力电容器；二是在设计电力补偿电容器的过程中，要减少电力系统的谐波对电力补偿电容器所产生的消极影响，从而提升无功补偿装置的安全运行水平；三是要选择合适的补偿控制器以提升无功补偿装置的运行质量与水平。
4.2采取措施加强对用电用户的侧管理，需要做到以下两点：一是要在实际的生产与运用过程中，大大加强无功补偿技术的应用，使得客户明白强化无功补偿的应用，能够可以降低有功功率的损失，从而减少电费的花销；二是要利用各种宣传媒介加强对客户侧无功补偿方面的节能降耗与管理的宣传，在最大程度上让客户意识到无功补偿技术在用电过程中的重要性。
4.3采取措施提高工作人员的专业素质，这需要做到以下两点：一是要聘请相关专业人员在企业内部召开电气自动化技术与无功补偿技术相关知识的讲座与演讲等活动，鼓励全体员工积极参与，尽量提升他们的专业技术能力与处理突发事件能力；二是在平时的工作过程中，要定期或者不定期地对工作人员进行无功补偿技术和电气自动化技术相关专业知识的培训工作，并适当地增加相应的实践机会，使得工作人员可以将学到的知识有效地应用到实践中去，努力提升他们的专业技术水平与能力。
结论：
现在很多电力企业都很重视无功补偿的措施，这是因为无功补偿是简单有效地提高功率因数的一种方法，是一项投资较少、见效最快的降低消耗的措施，并联补偿电容器的原理也非常的简便，运行起来也非常的经济，也能够保证电力系统电压的合格稳定和功率因数的稳定，现在我国很多地区的电网包括农网功率因数都偏低，采用无功补偿电容器进行合适的补偿，对于降低电网电能消耗，提高电压质量，获得更大的经济效益是非常有帮助的。
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[4]胡斌，忻俊慧.变电站无功补偿电容器设计问题的探讨[J].湖北电力，2006(5).
论文作者:王玺,冯洋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/1
标签：功率论文; 消耗论文; 功率因数论文; 电压论文; 电网论文; 电力系统论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第21期论文;