合理利用无功补偿技术 实现供用电双方共赢

田勇

【摘 要】降低电力网电能损耗，需要采取行之有效的技术措施。各级供用电企业都需要从本单位的实际出发，做好节电降损的措施以保障电网的通畅运行。本文叙述了配电网中对功率因数造成影响的主要因素，并说明无功补偿对节能降耗方面的帮助。

【关键词】电力网；线损；无功补偿

通过无功补偿设备，减少用户设备对电网无功功率需求，可以提高配电网的功率因数，能耗降低，使配电网电压的质量得到改善。如果科学的使用无功补偿，就能就地平衡电网内的无功功率，使全电网的功率得到提高，减少配电网无功输送，以达到节约电能的目的。

1.电能损耗产生的原因及措施

任何导电体和电能传输设备在三相交流系统中，都存在电阻（R）和电抗（X），在通过导体和传输设备时，交流电流肯定会在电阻和电抗中产生电能损耗，即所谓的技术线损。线损包含有功电能损失和无功电能损失。

1.1线损按性质可分为管理线损和技术线损

由计量设备误差引起的线损和由于不善的管理和失误造成的线损称之为管理线损。例如漏抄、错抄、错算窃电和抄表不同期等，这些可以通过建立严格有效的规章制度来进行约束。在电网中各类设备损耗电能的总称叫做技术线损，有不变损耗和可变损耗两种。在运行中，电压过高或是过低，配电变压器负载不平衡，线路设备老化等，都会造成不同程度的线损。这种情况之下，可以通过先理论分析，再采取措施的方式降低线损[1]。

1.2技术降损措施

（1）升压、改造电网；（2）经济运行电网线路；（3）经济运行变压器；（4）合理调整运行电压；（5）换粗导线截面；（6）平衡变压器三相负荷；（7）增加无功补偿；（8）优化运行地区电网无功电压。

2.无功补偿在节能降耗中的重要性及作用

2.1无功补偿在电网中的重要性

在电网运行的时候，电能转化为其他形式能源的前提便是电源供给的无功功率，它也是作为电能输送和转换的必要工具。如果缺少了无功功率，电压就不可改变，输送电能、电动机的螺旋磁场就不可轻易建立，电动机便不可运转。所以，在电网中，一定要有无功功率。但是有一个问题值得注意，无功功率如果从电厂开始输送到用户端，就会增加电网有功功率的损耗，降低电压质量，电力网不能安全经济的运转，用户的产品质量也就得不到保障了[2]。

2.2无功补偿的作用

（1）根据功率因素进行无功补偿。无功功率在电网里是消耗巨大的，在输、变、配电设备上大约会消耗50%的无功功率，剩下的50%才会消耗在电力用户上。为了使无功功率消耗降低，就必须使无功功率在电网里的流动得到有效减少。所以要从用户端开始增加无功补偿，使用电负荷的功率提高，便能让发电机无功出力和输、变、配电设备的无功电力消耗达到降低的目的，从而使损耗得到降低[3]。

（2）根据等网损微增率进行无功补偿。一个覆盖范围较大的电网，判断它的无功补偿分配是否合理，是否达到最小的总电能消耗，通过简单的提高功率因素和用无功经济当量是很难确定的，这个时候，就只能根据等网损微增率的分配原则进行无功补偿，无功补偿容量才会实现[4]。

（3）低压电网无功补偿。随着现代社会的不断发展，城乡人民的生活水平都有所提高，家用电器也越来越多的进入到普通百姓的生活之中，由此，便会造成用电量快速增长。建设和改造低压电网的速度没有跟上要求，就会造成功率因素低，电压质量差，电能损耗大。所以把无功补偿装置有效投资在低压电网之中，肯定会很快得到显著的经济效益和增加用户的满意度。

3.影响功率因数的因素

（1）电力变压器和异步电动机。耗用无功功率的主要设备便是异步电动机和电力变压器。变压器通过空载无功功率来消耗无功，它与负载率没有直接关系。要改善电力系统和企业的功率因素，就不能让变压器长期处在低负荷状态和空载运行。异步电动机需要较多无功是由异步电动机的定子和转子间的气隙决定的。空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值是异步电动机消耗无功功率的重要组成部分，所以要使异步电动机的功率因素得到改善，就应该防止空载运行电动机，并且要提高负载率[1]。

（2）供电电压额度。电能质量考核的重要指标之一是电压，而无功功率不足又会影响电压的质量。所以说，无功功率与电压是密不可分的关系。功率因数是否达到标准的要求，是衡量电压质量的关键因素。

（3）如果供电电压比额定值高10%，受磁路饱和的影响，无功功率便会很快增加，当供电电压比额定值低时，无功功率减少，相对应的使他们的功率因数得到提高。所以要尽可能的平衡电力系统的供电电压。

（4）电网频率的波动。电网频率的波动也会影响异步电动机和变压器磁化无功功率。

从以上这些影响电力系统功率因数的主要因素来看，如果能够采取一些有效的措施，就能够就地平衡低压网，使之实现无功，让电网的功率因数得到提高，使电网的电压质量得到改善，最终达到节能降损的目的。

4.无功功率的补偿效果

（1）改善电压质量，使电压合格率得到提高。要使用户端电压得到提高，就要在距离低压线路首端处安装无功补偿装置。这样可以使用电高峰期因电压低的问题得到有效的解决。

（2）提高功率因数，使节电降损效果显著。在以前的线损计算中，如果一条低压线路没有安装无功补偿装置，那么，它的功率就会很低，使得线损消耗很大，要是在该线路的末端安装无功补偿装置，便会提高功率因数，降低线损，使节电降损效果显著突出。

5.无功功率的补偿效益

在现代用电企业中，电力系统连接着许多数量众多，容量大小不均的感性设备。所以，电网输出功率除了需要有功功率之外，还严重需要无功功率。使电网的无功功率得到降低，会给企业带来良好的经济效益。

（1）使供电双方的电费开支得到有效减少。若功率因数得到提高，则企业的直接经济效益是十分巨大的，在国家电价制度中，对企业合理有效利用电力做了规范，不同的企业，功率因数会有所不同。若是企业的功率因数低于规定的数值，则需要支付力率罚电费；若是企业的功率因数高于规定数值，则可以享受无功功率的奖励资金。所以，减少线路损耗和无功流动可为供用电企业和客户带来经济价值。

（2）提高设备利用率。对于已有的供电设备，功率相同的情况下，若是功率因数得到提高，负荷流量得到减少，变压器、开关和导线等设备的功率便会得到存储，负荷增长的需要就会得到满足。

（3）降低系统能耗。使用无功功率补偿技术，可以有效的使有功功率损耗降低，从而达到使系统能耗降低的目的。

（4）改善电压质量。装设电容器只通过改善电压质量是不可取的，平衡无功功率，调高电网功率因数使调压变成它的辅助功能，这样才能达到改善电压的目的。

（5）增加变压器容量。如果进行补偿无功功率，可以通过计算得知，变压器的容量得到有效增加。

6.结语

如果无功补偿技术运用得当，对于电力部门来说，有着重大意义，可以配电网损耗降低，电压质量得到改善，在电能紧缺时使供电能力得到提高，使供需矛盾获得缓解。这样一来就可以让经济效益和社会效益得到双重提高。对用电单位来说，既可以适当减少电费开支，减少配变容量，降低生产投资成本，又可以降低运行中电流，使用电设备的使用寿命延长。所以，把无功补偿技术运用的好，就可以使供电双方获得最大的经济效益。

【参考文献】

[1]朱禄强.无功补偿技术对低压电网功率因数的影响[J].铁道技术监督，2011（03）.

[2]陈旭.无功补偿技术对低压电网功率因数的影响[J].经营管理者，2010（18）.

[3]王云霞.关于电力系统电压与无功补偿问题探讨[J].现代经济信息，2009（16）.

[4]田仲凯.浅析如何提高配电网功率因数[J].价值工程，2010（21）.