配电网中电容无功补偿方案与节能分析

张永军

摘 要：随着我国快速发展的情况下，电网也得到了充分的发展。我国绝大部分地区实现了电网的全覆盖。电网的广泛布设，产生了大量的损耗，采用无功补偿装置可以大大降低整个电网运行中的内部损耗。无功补偿充分的利用了供电功率低的特点，提高了电网的运行效率。该文从无功补偿的定义和工作原理入手，对其在电网中如何操作，实现节能的目的进行了详细的分析。

关键词：配电网 电容无功补偿 节能

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0241-01

在整个电网系统中，无功功率是电网减轻负载，减少内耗的重要部分，很多的元件采用的是节能元件。但是，发电机无法实现在长远距离电力传送过程中都采用无功功率元件。

无功功率装置简单的可以分为以下两种：第一种是比较落后的同步调相机，它是一种机械设备，采用动态补偿的原理进行工作，由于其产生的噪音污染和运行内耗比较大，很多的地方进行了更换。第二种是并联电容器，它的优点是性价比比较高，方便使用，但是，由于它补偿原理的限制，只能对固定无功，很多情况下，装置与系统产生并联谐波，造成很大麻烦。

1 无功补偿的意义、原理及其对电网的影响

无功对于整个电网的运行和电网中各个元件都具有很大的作用，对于延长电设备的使用年限意义重大。简单的说，无功为整个电力系统的运行减负，不仅提升了供电质量，减少了内部的电量损耗，还可以为系统的运行质量和效果提供强有力保障。

1.1 无功补偿的意义

（1）无功功率的重视，可以协调整个系统的有无功功率的比重关系。

（2）可以为电设备和发电设备减负，减少整个系统内的损耗，使企业成本降低。

（3）整个电网在运行线路中的电量损耗得到极大的控制，供电效率大大增强，对企业的生产具有积极的收益效果。

1.2 对配网损耗的作用与影响

线损率是影响到配网损耗量大小的关键因素。供电企业将线损率的控制工作看为是否可以提高企业竞争力的核心因素。不仅对电网的运行至关重要，还对供电企业的生存发展有着根本性的影响。无功补偿具有提高功率的作用，可以有效的减少配网中的线损率，解决企业面对的颈瓶问题。

1.3 对供电电压的作用与影响

经济发展带来了人们日常生活对电网的更高要求，工厂对于电压的需求也越来越多，电网运行的优化程度和电压质量将直接影响着社会的发展变化以及人们对于供电企业的认可度。无功补偿方案可以将从根本上解决这个矛盾，减少电网线路中的电量损失，使得线路末端电压处于比较高的状态，减少能耗。

1.4 电容无功补偿的原则

无功补偿的原则中必须将整体与局部的关系处理妥当。将总平衡和区域平衡结合来看，分站、分段的进行无功平衡控制，从而达到总平衡的和谐。在变电站进行集中补偿，充分利用变电站的大容量，在电线、变压器等多个设备上进行分散补偿。既可以在运送中减少电量损失，又可以在变电站进行集中的补偿，最大限度的减少了电压损失。在将西宁集中补偿和分散补偿的过程中，同时进行高低压补偿，达到以降压为主的目的，实现整个电网的损耗量最低。当线路的分支多，负载重时，只有对线路进行无功补偿，才可以实现线路最大限度的降压，提升供电能力和运行的稳定程度。

2 无功补偿装置在安装过程中的注意事项

无功补偿装置的安装工作需要做到与实际情况相结合，将电网的需求和装置的特点进行综合性分析，得出最合理的方式。一般来讲，并联电容器和变电站存在着很长的距离，安装时，必须将安装环境、安装成本、后期维修等多种花费考虑在内。在安装过程中，一般都应注意到下面几点。

2.1 补偿点

无功补偿装置要合理的分布在电网中，在电网的每条线中应采用单点补偿法，并且还要保障补偿点的控制简单易行，最好采取统一安装的方式，而不是分组进行。

2.2 补偿容量

容量对于网线的补偿工作也是很关键的因素。当补偿的容量超出了线路需要的程度就会出现过量补偿的情况，达不到节约电能的效果。在实际操作中，补偿装置安装中电线杆上，过多的电容器会受到周围热度的影响，对供电系统的节能产生影响，甚至是对电力系统的安全性带来极大的挑战。

3 无功补偿的实际节能方案

3.1 确定线路的补偿容量

线损是不可回避的问题，无功补偿装置的节能效果与线损的高低有着直接的关系。一般情况下，无功补偿装置容量与线路的负荷存在着严格的数学关系。所以，无功补偿装置在安装前要对线路的负荷以及其他相关数据进行实地的分析，得到确切的数据，给无功补偿装置一个比较精确的容量。

3.2 确定补偿装置的安装位置

安装无功补偿装置的过程中要严格的按照无功就地平衡的原则。尤其是在安装中，要将配网的电流最大化进行控制，尽可能的减少电流的数值。经过有效的调查发现，每一条线路中只能具有一个无功补偿设备，并且设备的安装点在负荷的2/3处。这样的安装可以收到最后的节能效果，并对装置的统一管理十分有利。合理的安装布局可以将整个网线中的损耗降到最低程度，满足人们对电网的需求

4 无功补偿装置在配电网中应用的节能效果

无功补偿设备的节能效果不能依靠简单的试验来测得，需要进行实践来证明。在实地安装设备后，安装设备后的电网与传统电网相比，功率因数有效的提升了0.04，达到了0.93。在试验阶段，电网与原来的损耗相比减少了431.467 kW·h，按照我国规定的单价计算，等于减少了2.5万的损耗，为供电企业减少了付出成本。从这个实践的结果可以看出，安装无功补偿装置可以有效的提高整个电网的功率因数，减少电量的损失，给企业带来直接的收益，提高市场竞争力。

5 结语

无功补偿装置通过对电网中的功率因数和末端电压的提升，做到了整个电网的无功平衡，使得电网负荷减轻，损耗得到了有效的控制，给企业的增收和电网的稳定贡献很大。无功补偿方案可以很快的实现电网节能运行，对于人们、供电企业、政府都有益处，需要进行深入的开发研究。

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