摘 要：無功功率的增大，會加大電力設備及線路的損耗，增加線路與變壓器壓降，導致電網電壓頻繁波動，影響供電系統(tǒng)的順利運行，因此，必須做好無功功率補償工作，確保供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。文章簡要闡述了無功補償配電柜對供電系統(tǒng)補償?shù)淖饔?，并對無功補償配電柜對供電系統(tǒng)補償?shù)姆椒ㄟM行了探討分析。希望為維持供電系統(tǒng)正常運行，保障用電安全提供一定的參考幫助。

關鍵詞：無功補償；配電柜；供電系統(tǒng)；補償

隨著經濟發(fā)展，我國供電系統(tǒng)用電負荷逐漸增加，補償無功功率成為了現(xiàn)階段供電系統(tǒng)的重大難題?？茖W有效的無功功率補償，可以確保供電系統(tǒng)安全運行。反之，一旦無功功率補償容量不足，則會嚴重降低供電系統(tǒng)電壓質量，影響正常安全供電，給人們的生產生活帶來極其不利的影響。

1 無功補償配電柜對供電系統(tǒng)補償?shù)淖饔?/p>

1.1 減少供電系統(tǒng)能耗

提高功率因素，可以有效減少對變壓器造成的銅耗以及供電線路的損耗。

以R代表線路電阻，則△P1就是原線路的損耗，而△P2就是提高功率因素后的損耗，則供電系統(tǒng)線路損耗降低了：

△R=△P1-△P2=3R（I1-I2）2 （1）

則損耗降低的百分數(shù)為：

（△P1/△P2）×100%=1-（I1/I2）2·100% （2）

在上式中，I1=P/（3U1cosΦ1），I2=P/（3U2cosΦ2）補償后，為了方便計算，設定U1≈U2，則

θ=[1-（cosΦ1/cosΦ2）2]·100% （3）

當功率因素由0.8提升至0.94時，由以上計算公式計算可得，有功損耗量降低了23%左右。

當輸送功率P=3UIcosΦ保持不變時，提高cosΦ，則I相對減少。假設I1為變壓器無功補償前的電流，則I2為補償后的電流，其變壓器銅耗分別為△P1、△P2，電流與銅耗的平方一般成正比，則：

△P1/△P2=I1/I2（4）

因為P1=P2，當U1≈U2，則

I2/I1=cosΦ1/cosΦ2（5）

由此可計算得，當功率因素由0.8提升至0.94時，變壓器銅耗降低至70%左右。

1.2 提升供電功率

從原有的供電設備來看，在相同的有功功率下，cosΦ加大，負荷電流減弱，則負荷傳輸功率經過的配電設備，如開關、變壓器等的功率儲備都將明顯減少，充分地發(fā)掘了配電設備潛力，提高其工作效率。而從新建項目來看，變壓器的容量減少了，就可以有效節(jié)約投資費用，使得運行后的用電貼費有了明顯減少。

1.3 減少線路壓降

當供電線路傳送電流減少時，對于系統(tǒng)電路電壓損耗也就相應降低，不僅可以有效保持供電系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，還能確保大電機的正常起動。

2 無功補償配電柜對供電系統(tǒng)補償?shù)姆椒?/p>

現(xiàn)階段的供電系統(tǒng)無功補償主要有：變壓器低壓側集中補償、負荷端分散補償、10kV桿上無功補償以及變電站高壓集中補償四種方法。

2.1 變壓器低壓側集中補償

這是國內使用較為普遍的無功補償方法中之一，使用該補償方法，其投資與維護的資金都需要有專業(yè)變壓器的用戶來自行承擔。其補償裝置大多使用低壓并聯(lián)電容柜，該電容柜主要由微機進行控制，容量一般在幾十至幾百千乏。其運作時，首先采集用戶負荷水平的變化，據(jù)此進行相應的追蹤補償。該方法可以使專業(yè)變壓器用戶的功率因素得到明顯提高，幫助其無功功率實現(xiàn)現(xiàn)地平衡，從而降低變壓器及配電網的損耗，確保用戶用電質量。

2.2 負荷端分散補償

按照《供電系統(tǒng)設計規(guī)范》中的有關規(guī)定，使用頻繁、容量大、負荷較為平穩(wěn)的用電設備，其無功負荷應進行單獨的補償。因此，大部分企業(yè)中使用的發(fā)電機大多使用現(xiàn)地無功補償?shù)姆椒ā６鴮τ谛^(qū)用戶這樣的用電群體，因為其有著地點分散、波動較大、用電負荷較小且大多無人管理等特點，因此，可以使用負荷端分散補償?shù)姆椒▉磉M行無功補償，使用低壓終端無功補償裝置，該裝置有著無日常維護的負擔、安裝便捷、體積較小、造價低、功能多等優(yōu)點，可以極大地滿足無功補償?shù)闹悄芑刂啤?/p>

2.3 10kV桿上無功補償

目前，在配電網中，許多的工業(yè)變壓器低壓側都存在著無功補償問題，這些問題加重了發(fā)電廠及變電站的工作負擔，大量的無功功率傳送也給配電網帶來了巨大的損害。

10kV桿上無功補償，主要是在架空電線線路的塔桿上安裝10kV戶外并聯(lián)電容器，以此來增加供電系統(tǒng)功率因素，有效提高電壓質量，降低配電網損耗。需要注意的是，由于在塔桿上安裝該電容器需要遠離變電站，因此電容器的保護、維護、成本及安裝等問題就十分重要，所以，在使用該無功補償方法時，必須確保補償容量不能過大、對電容器的保護要做到簡單有效、控制方法必須盡量簡化、補償點的設置也不能過多等。

2.4 變電站高壓集中補償

使用變電站高壓集中補償?shù)姆椒梢杂行ПＵ瞎╇娤到y(tǒng)無功功率的平衡度。使用變電站高壓集中補償方法所需的裝置有：靜止補償器、同步調相機以及并聯(lián)電容器等，通過將這些補償裝置連接在變電站內10kV的母線上，可以有效提高輸電網終端功率因素，確保供電系統(tǒng)正常運行。

3 結束語

綜上所述，供電系統(tǒng)的有效運行，可以保障我國人民正常生產生活質量，是我國經濟發(fā)展的關鍵基礎。加強無功功率補償，不僅可以有效提高供電電能的質量，還能保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，使企業(yè)及人民能正常有序的進行生產生活。因此，必須充分了解無功功率補償方法，根據(jù)自身電力系統(tǒng)特點，合理選擇無功功率補償方法，不斷總結改進現(xiàn)有的無功功率補償方法，提高無功功率補償效率，才能確保供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高用電質量，促進我國經濟可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]王金全，楊守城，郭鐵英，等.供電系統(tǒng)的無功補償與諧波抑制[J].解放軍理工大學學報（自然科學版），2001，6：58-62.

[2]蔣海軍，劉春.關于供電系統(tǒng)無功補償?shù)奶接慬A].中國水力發(fā)電工程學會施工專業(yè)委員會、中國長江三峽集團公司向家壩工程建設部.第二屆水電工程施工系統(tǒng)與工程裝備技術交流會論文集（下）[C].中國水力發(fā)電工程學會施工專業(yè)委員會、中國長江三峽集團公司向家壩工程建設部，2010.

[3]佟忠正.無功補償試驗裝置電氣設計及其穩(wěn)態(tài)電能質量分析[D].東北大學，2011.

[4]閻德喜，馬云騏.企業(yè)供電系統(tǒng)的諧波治理與無功補償技術研究[J].黑龍江科技信息，2012，12：10.

[5]曹瑞.配電網無功補償現(xiàn)狀分析與應用研究[D].華北電力大學，2011.