浅谈无功补偿对供电的意义

摘要：无功功率对供、用电产生一定的不良影响，采取人工补偿以后，对提高了用户运行电压，节约电能，有着重要的意义。

关键词：无功功率；功率因数；节能效益

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

1.无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在

1.1降低发电机有功功率的输出。

1.2降低输、变电设备的供电能力。

1.3造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

1.4造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

2.提高用户的功率因数，从经济上看可以获得如下三个方面的效益

2.1视在功率相应减小，使电力网中所有元件（发电机、变压器、输配电线路、电气设备）的容量减小，从而降低了电网的投资。

2.2总的电流相应减小，使设备与线路中的有功损耗随之减小。按照概略估算，一个车间的功率因数从0.7提高到0.8，则它的电能损失可以降低到原来的76%；如果提高到0.9，则它的电能损失可以降低到原来的60%。

2.3线路及变压器的电压降减小，增加输送能力并能提高供电质量。

功率因数从0.6～0.9提高到0.95时能损降低的百分率大致如下所示：

原先功率因数 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90

补偿后功率因数 0.95

降低能损% 60 53 46 38 29 20 10

当采取人工补偿以后，由于压降减小，提高了用户运行电压，由于运行电压提高又节约了电能，提高运行电压后的节能效益如下表所示：

提高运行电压的节能效益

提高电压% 1 2 3 4 5 6

降低能耗% 2 3.8 5.7 7.5 9.3 11.2

特别近年来用户电价按功率因数实行奖罚，所以一个工矿企业如果功率因数过低，不仅浪费了电能，而且还要交出相应的功率因数调节电费，这样就提高了企业生产成本。所以一个企业电网的无功功率情况会直接影响到该企业的经济效益。

除发电机和输电线外的无功电源主要有：①并联电容器组是一种静态的无功补偿装置。用它进行的补偿称为并联电容补偿。②同步调相机；③静止无功补偿器。后两者属于动态的无功补偿装置。

传统的无功功率动态补偿装置是同步调相机（Synchronous Condenser—SC）。由于它是旋转电机，损耗和噪声都较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，在很多情况下无法适应快速无功功率控制的要求，所以逐渐被静止型无功补偿装置代替。

3.对电力系统中无功功率进行快速的动态补偿，可以实现如下的功能

3.1对动态无功负载的功率因数校正。

3.2改善电压调整率。

3.3提高电力系统的静态和动态稳定性，阻尼功率振荡。

3.4降低过电压。

3.5减少电压闪烁。

3.6阻尼次同步振荡。

3.7减少电压和电流的不平衡。

所以静止型无功功率补偿装置能够对运行工况进行调节，使用电质量达到安全经济运行。

参考文献：

[1]李宏仲，金义雄，王承民，段建民.《地区电网无功补偿与电压无功控制 》.2012.

[2]王向臣.《电网无功补偿实用技术》2009.

作者简介：

王超（1983-），男，2003年毕业于山东科技大学，现工作于兖矿贵州能化有限公司。