供配电系统的无功补偿与节能分析

马一帆

摘  要：电网中的电力负荷例如离心风机、压缩机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中这些设备在消耗有功功率时还会消耗无功功率，因此配电系统需向这些设备提供相应的无功功率。为了降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，无功补偿就是通过在供配电网系统中安装并联电容器等无功补偿设备，从而给供配电网提供因感性负载所消耗的无功功率，最终减少无功功率在供配电网中的流动。

关键词：供配电系统;无功补偿;节能

随着我国电网改造政策的实施，为了更好对其进行贯彻和落实，国家对供配电系统提出了全新的创新优化方式。为了更好地提升输电质量以及降低线路损坏等问题，无功补偿技术逐渐被广泛应用在供配电系统中。文章阐述供配电系统中无功补偿的意义，分析了无功补偿的应用原则，从而提出具体措施来提升供配电系统运行质量。

1无功补偿技术的概述

无功补偿技术实际上就是无功功率补偿技术，在运转的过程中能将电能转换为热能，机械能等能源形式，同时消耗的资源总量也比较小，还能实现电压质量的提高和对电网负荷功率的科学调节。从长远的眼光来看，对于优化行业资源结构有很大帮助。在电气自动化技术中的应用也是如此，对该技术进行利用，能够提高相关设备的使用效率，同时也能提高一些电气设备的运转稳定性，营造一个较为良好的外部环境。对于提高行业的经济效益也有巨大帮助。无功补偿技术在不同行业中的具体应用表现趋于多样化，不仅得益于其优异的生产能力，同时也得益于其较高的适应性。

2无功补偿在供配电系统设计中应用的意义

无功补偿技术的广泛应用可以有效地实现对大范围内电网电压的改造优化，从而让我国摆脱在电网输电过程中传统的人工进行电压线路改造的问题，极大地促进了我国电网事业的飞速发展。与此同时，无功补偿的应用真正使电网行业实现了人工智能化操作，通过对相关技术的改造以及电路输送的全面改造，不仅有效的改变了传统的输电过程中受人力物力的限制，而且还有效提升了输电效率，满足了公众的需求。另外，供配电系统中应用无功补偿还可以降低供电线路的能耗问题，从而提升我国电路的经济效益。总之，无功补偿的应用在实现输电人工智能化发展的同时还可以促进电路输送的针对性开展，极大地降低了人工操作难度，实现了专业化和特殊化服务，进而为社会硬件设置提供安全稳定的运行保障，提升人们生活质量。

3无功补偿在供配电系统设计中的应用原则

任何事物都有者自身的运行原则，无功补偿也不例外，在供配电系统中应用无功补偿技术必须要遵循“分级补偿，就地平衡”的原则，只有这样才能更好地发挥无功补偿的优势作用，促进电网输送质量和效率。分级补偿，顾名思义就是在电网输电过程中按照电压等级的不同采取不同的补偿方式，从而有针对性地对不同电压输送范围或者输电条件进行有针对性的补偿，从而提升无功补偿的专业心性能，满足不同企业的生产需求，提升人民的生活质量。就地平衡原则则主要指的是根据实际情况对无功补偿进行针对性的改造。在电网输电过程中通过无功补偿的应用之后，可以有效地根据当地输电要求制定最佳的输电方案，将各电路更好的接通，实现就地平衡的输电目标。“分级补偿，就地平衡”不仅是无功补偿的应用原则也是其应用目标，因此，在具体的应用过程中必须要严格落实这两个原则，只有这样才能更好地发挥无功补偿的优势作用，促进我国电网事业的长久发展。

4供配电系统无功补偿的节能应用

我国国民经济建设的战略重点之一便是能源建设。我国在能源建设的过程当中，高效节能是发展的目标，始终坚持贯彻科学发展观，减少使用过程中对能源的浪费。当在运行当中出现电力电网大负荷欠补偿条件下，对供电、发电和用电企业进行有效协调，做好无功补偿工作，降低成本，节能减排，从而减少能源的消耗和浪费，进而为我国国民经济的可持续发展做出一定的贡献。

4.1集中无功补偿方式

集中无功补偿是无功补偿方式之一，指的是根据配电系统中效率因数的改变，来集中改造各个电路。这种无功补偿方式可以使提升供配电系统建设在提升电网改造效率过程中完成。例如，可以通过将较为老旧电网中的电路的母线进行改造，从而提升输电效率;但是针对新电路而言，此种方式并不理想，主要是由于新电路的母线使用时间并不长，因此可以采取集中无功补偿的方式使电路得以升级。这样做既可以将各线路输送进行升级，又可以降低成本，将经济效益最大化。

4.2正確的选择智能无功补偿技术

智能无功补偿技术是对补偿效果造成主要影响的主要要素。在实际工况当中，由于电力系统的设计在快速更迭换代，电力设备的更新也在快速进行着，因此电力系统往往连接着各式各样的多种设备，所承担的荷载也很复杂。因此，仅仅选择单一的智能无功补偿技术远远达不到实际所预期的效果，而想要尽可能地实现预期的效果，就需要将智能动态补偿技术和固定补偿技术进行有机地结合和使用，在不断发展之中的智能无偿补偿技术过程中可供综合采用的无功补偿技术也在相应地发展和进步。电网亟待解决的问题是三相的不平衡，对于无功补偿来说，单向补偿往往会造成很高的成本，即便是采用三项共补也很难解决。因此，就需要采用对共分结合的补偿方式，这样既可以尽可能地实现预期的效果，也可以在一定程度上降低成本。除以上所述之外，稳定态补偿和快速跟踪补偿结合的方式也是较为可取的方法。

4.3恰当选用补偿控制器

补偿屏中主要的核心部件就是补偿控制器，可以将其大致分为三种类型，分别是（1）功率因数;（2）无功电流;（3）无功功率。实际工况中，投切电容决定了功率因数的大小，但当不同负载需要由同一功率补偿到另一功率因数时，补偿电容容量往往是不相等的，此时就会出现振荡的现象，主要是因为这样的补偿控制器不具备电容容量大小的投切功能。而负荷大小决定了无功电流和无功功率，从而选择是否补偿。因此，想要减少振荡现象的发生，就需要选择合适的容量电容器就投。

4.4电容器的放电与投入

之所以需要在电容器内部增加电阻或在部分投切线路中增加放电回路，主要是由于一旦将电容器的电源断开，端子上会产生剩余电压，此时剩余电压会更多地重新使用，会导致电网电压叠加，从而形成更高电压。当在电容器内部增加电阻或在投切线路中增加放电回路之后，可以尽可能地将剩余电压释放，根据我国电网的标准，电压需要控制在额定电压10%以下，通过设置控制器，保证更多放电时间。

4.5真空断路器的合理应用

根据无功补偿理论研制出来的真空断路器的合理应用，其特点在于整体结构简单，生产成本低，同时能够将在电网供电输送中对电力带来的过度消耗而有效降低，但真空断路器也存在一定的技术问题。真空断路器在原有的工作基础上，将固定滤波器和合闸管调节电抗器进行科学合理的结合，从而更好地实现了无功补偿，进而使电网输送中的电流能够保持平衡的状态，同时还能够确保自动化系统中的内部功率因数达到最大值。

5结语

综上所述，电力系统作为基础保障，加强电力产业的创新和改造具有重要的意义，供配电系统无功补偿技术的应用可以有效地确保各电网的安全运行，从而提升供电质量，降低线路损坏，提升电网输送能力。

参考文献

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