（山东阳煤恒通化工股份有限公司 山东临沂 276100）
摘要：无功补偿不仅可以提高电网运行电压，又能降损节能；文中阐述了电网无功补偿应注意的事项及防范措施，指出电网无功补偿是一项投资少见效快的节能措施。
关键词：电网；无功补偿；注意事项；效益分析
1 概述
随着电网结构的日趋复杂化，局部地区无功分布不尽合理现象尤为突出，表现为电压水平普遍较低及无功倒流等现象，增加了电网的有功损耗。通过对电网进行无功补偿，不仅可以维持电压水平,而且可以降低系统有功损耗，确保电网稳定经济运行和用户的供电质量，具有十分广阔的前景和可观的经济效益。
2电网无功补偿应用注意事项
电网的无功补偿需要比较精确的负荷数据及变压器参数等，而且在实际运行中，电网的状态是连续变化的，使无功补偿的计算与运行存在着一定难度。电网无功补偿装置是否需要，首先要通过计算电网无功潮流，确定不同运行方式下的补偿方式及补偿点，合理配置系统无功补偿容量，既要考虑运行安全性与节能效果，又要顾及投资费用。只有全面分析评价，才能取得电网无功补偿的最大经济效益。
2.1无功补偿的目标是降低网损的同时维持电网电压水平。如何取得最大经济效益应是无功补偿的最终目的，无功补偿装置的安装与运行维护费用成为影响电网无功补偿进程中的关键部分。因此对电网的无功补偿应从节能效果及投资费用来全面分析考虑。
1）由于在装设相同容量电容器补偿条件下，在电压等级越低的变电站装设电容器补偿，其投资越少，经济效益更为明显，因而在条件允许的情况下，对无功容量的补偿应尽量在电压等级较低的变电站装设电容器补偿，力求分层就地平衡，以降低电能损耗并提高系统的综合经济效益和电压质量。
2）计算数据表明，当线路距离较短时，由于安装无功补偿减少的网损不大，因而此时无功补偿的安装是不经济的；随着输电距离的增加，安装相同容量的无功补偿减少的网损也增加，因而当距离达到一定长度时，安装适量的无功补偿装置是经济的。
3）随着无功补偿容量的增加，安装相同容量的无功补偿装置减少的网损也减少，因而当补偿到一定程度时，继续增加无功补偿装置即使能够减少网损，也是不经济的。
2.2电网进行无功补偿，应建立供电部门补偿与用户补偿相结合的机制，共同搞好无功补偿的配置和管理，取得无功补偿的最佳效果。无功补偿自动投切装置不应有过电压及过电流，应能合理控制无功装置本身投切过程中产生的谐波。
2.3分层平衡与就地平衡应紧密联系起来。无功就地平衡应选择无功负荷较大的节点，分层平衡则可避免不同电压等级的无功相互流动，可以提高系统运行的经济性。
2.4把集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；建立健全电网无功规划和无功补偿设备的运行和维护管理制度，尽量减少无功补偿装置的维护工作量。
2.5无功补偿容量应合理配置，使用基于智能控制策略的动态无功补偿设备，实现电容器投切的优化控制。若无功过剩则会提高系统运行电压；若无功电源容量不足则系统运行电压将难以达到规定要求。电压过低将使电气设备得不到充分利用，降低网络传输能力，并引起损耗增加；运行电压超出额定工况，也会影响线路传输的安全稳定性，使系统的输送容量下降，给系统运行调度带来不利的影响。
2.6对于企业及大负荷用电单位，按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。通常在补偿容量相等的情况下，低压就地补偿减少的线损最大，因而经济效益最佳。为了降低电能损耗并确保供电质量，建议在分层平衡的原则下采取低压无功补偿配置方案。
2.7防止无功倒送问题发生。无功倒送会增加电网的损耗，尤其是采用固定电容器补偿方式的用户，则可能在负荷低谷时造成无功倒送。
2.8防止谐波的问题。配置无功补偿时必须考虑谐波治理，在有较大谐波干扰又需要补偿无功的地点，应考虑增加滤波装置。因为电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大会对电容器造成损坏，而且影响系统的安全稳定运行。
3 电网无功补偿的效益分析
电网通过无功补偿不仅可使功率消耗减小，功率因数提高，确保系统电压，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。电网加装无功补偿后，从系统管理单位和电力用户的效益分析,主要集中在以下几个方面:
3.1无功补偿可以降低电能损耗
安装无功补偿主要是为了降损节能。根据电工基础理论可知，电力线路的有功损耗ΔP为：
式中：
ΔP——线路的有功功率损失（KW）
P——线路输送的有功功率（KW）
Q——线路输送的无功功率（Kvar）
RWL——线路的电阻（Ω）
UN——线路的额定电压（KV）
由上式可见，在线路末端装设Qc电容器，进行无功补偿，如输送的有功P为定值，则线路输送的无功功率Q将减少，随之线路的有功损耗ΔP也将随之减少。
3.2无功补偿可以改善电能质量
系统中无功补偿设备的合理配置，与系统的供电电压质量关系十分密切。根据电工基础理论可知，电力线路的电压损失ΔU%为：
式中：
ΔU%——线路电压损失，以百分数表示
UN—— 线路的额定电压（KV）
P——线路末端的有功功率（KW）
Q——线路末端的无功功率（Kvar）
R、X——线路导线的阻抗（Ω）
由上式可见，当线路中的无功功率Q减少以后，电压损失ΔU也就减少了。因此合理安装补偿设备可以改善电压质量，而且越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。
3.3无功补偿可以挖掘发供电设备潜力
在设备容量不变的条件下, 由于提高了功率因数可以少送无功功率, 因此可以多送有功功率。同样，如需要的有功不变, 则由于需要的无功减少，因此需要的配变容量也相应地减少。总之，对于原有供电设备来讲，在有功功率不变的情况下，COSφ提高，负荷电流将减小，因此向负荷传输功率所经过的变压器、开关、导线等配电设备都增加了功率储备，发挥了设备的潜力。对于新建项目来说，降低了变压器容量，减少了投资费用，同时也减少了运行后的电能。对于发电厂来讲，发电机的额定电压与电流是一定的，如果发电机在额定容量下运行，其输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数，功率因数低时，发电机的输出功率低，其容量得不到充分利用。系统采取无功补偿后，使无功负荷降低，发电机就可少发无功，而多发有功，充分发挥设计效力。
4 结束语
如何搞好电网无功补偿问题，需寻找技术上和经济上的最佳方案，不仅关系到电网向电力用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响系统自身运行的安全性和经济性，因此对电网进行无功补偿已成为供电企业和电力客户共同关心的课题。很有必要建立健全电网无功补偿管理激励体制，实现电网无功运行监控自动化，采集实时数据，以
便于无功补偿的计算和有效实施。
参考文献
[1] 邱关源. 电路. 高等教育出版社,1999年6月.
[2] 刘介才. 工厂供电（第2版）. 机械工业出版社出版，1996年5月.
[3] 王正风，徐先勇，司云峰. 电网无功功率的最优分布[J]. 现代电力, 2004,21(6): 20-23.
[4] 林海雪. 电能质量技术丛书 第五分册 电网的三相不平衡. 北京：中国电力出版社，1998.
[5] 陈珩．电网稳态分析[M]．北京：中国电力出版社，1998.
[6] 肖湘宁，韩民晓，徐永梅，文俊，徐明荣. 电能质量分析与控制.中国电力出版社，2004年2月.
[7] 肖友强、蒲利春. 农网无功功率的最佳补偿. 水电能源科学，2000，18（3）：42-44
[8] 王民权、李威震. 企业无功功率补偿点的合理选择. 电工技术，2000.2：7
[9] 电力工业部电力规划设计总院. 电网设计手册. 北京：中国电力出版社，1998.
[10] 林海雪. 论电能质量标准林海雪. 中国电力，1997，30（3）：7-10.
论文作者:冯辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签：电网论文; 电压论文; 功率论文; 线路论文; 容量论文; 电能论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第15期论文;