浅谈中低压配电网系统的无功补偿

白玲

摘  要：中低压配电网的无功补偿可以有效提高供电电压的质量，降低损耗，进而提高供电企业的经济效益和社会效益。简要分析了中低压配电网无功补偿的相关内容。

关键词：中低压配电网;无功补偿;无功功率;节能增效

中图分类号：TM714.3           文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0020-01

近年来，国家电网公司在发展特高压的同时，大规模地建设和改造了中低压电网和农网台区。这些项目全面实施后，明显改善了电网设备的运行状况，大大提高了电网的供电能力。在此基础上，降低供电损耗，改善电压质量成为了提供优质供电服务的重要环节。要想实现这一目标，做好中低压配电网的无功补偿工作是势在必行的，只有加强配电网系统的无功补偿，才能满足各变电站、配电线路、配电变压器的无功电力平衡和无功运行优化补偿，更好地发挥电容器的补偿效率，实现最佳补偿效果，提高供电企业的经济效益和社会效益。

1  无功补偿的必要性

电从发电厂经过电网输送给电力用户时，在升、降压变压器和线路中都要产生有功功率损失和无功功率损失。其中，无功功率绝不是“无用”功率，电网中有许多根据电磁感应原理工作的设备，而变压器和电动机都要依靠磁场来传送和转换能量，通过磁场、变压器才能改变电压，并将能量传送出去，这时，电动机才能转动并带动机械负荷。如果没有磁场，设备就不能工作。磁场中的电场能是由电源供给的，变压器和电动机在能量转换的过程中建立了交变磁场，将电与磁联系起来形成的电磁振荡功率也就是电网中的无功功率。无功功率在电网中消耗很大，为了减少无功消耗，减少无功在电网中的流动，需要合理增加无功补偿。

任何一个用户在其用电时都有实现节能效果和电能质量最佳、支付电费最少的用电需求。如果在用户处安装一定容量的无功补偿装置，通过电网的无功功率调节，能在一定程度上减少有功功率和无功功率的损耗，进而实现节能增效的目的。无功补偿作为提高电网系统功因数和改善电压质量的重要手段之一，已经成为了电网规划、建设、运行、控制的重要组成部分。这也能从另一个侧面反映了电网系统自身和用户用电设备在运行状态中的合理利用程度，反映了企业的日常用电管理水平，对提高电网的经济运行具有重要的现实意义。

2  无功补偿的实际应用

在电网系统的实际运行过程中，由于各地的实际情况不同，配电网的结构也不同，进而导致许多地方的高低压无功补偿容量不足。因此，必须要坚持“分级补偿、就地平衡”的原则，采用集中、分散和随器补偿相结合的方案。

在110 kV以下变电站中，根据电压等级采取相对集中的补偿方式，以主变容量的10%～30%配置，从电源侧强化内部的无功装置自动投切，以保证出口电压的稳定性。

在线路长、负荷大的10 kV线路上安装并联的电容器进行分散补偿，按照“三分之二”法则选择，即在均匀分布负荷的配电线路上安装电容器的最佳容量是线路平均负荷的2/3，安装的最佳地点是自送电端起线路长度的2/3处。

在配电变压器上，低压侧的电容器补偿要防止其在轻负荷时向10 kV配电网倒送无功功率。尤其是在为100 kVA及以上容量的动力用户强制安装电容器时，其容量宜按变压器容量的20%～40%配置，以取得最佳的节能效果，实现无功负荷的就地平衡。

对低压电网来说，一般采取随器、随机、跟踪等方式，将电容器安装在电动机、变压器等设备侧进行无功补偿，实现就地补偿、就地平衡。

对电动机就地补偿的容量以不超过电动机空载的无功损耗为宜。

简要叙述了无功补偿措施后可知，将电网的用电力率保持在0.90以上，可以实现最佳的节能效果。

3  提高无功补偿产生的效果

3.1  改善电压质量

通过对电网电源、配电线路的无功补偿，尤其是对配电变压器侧的补偿，显著地改善、提高了边远地区乡村的电压质量，有效解决了农村低电压的问题，以满足农村边远用户的用电需求，提高了供电服务水平。

3.2  降损节电效果显著

通过对电气设备的随机补偿，可以降低电能损耗，在一定程度上节约了能源，这在一些大的工业用户中尤为突出。从技术应用角度看，降低用电户的电费支出，可以有效提高企业的社会效益。

4  对无功补偿的展望

实现配电网系统的无功补偿是目前供电系统通用的做法。近几年，随着电网装备水平的不断提高和智能化电网技术的逐步推广，一大批新设备、新技术被应用于实际工作中，再加上遥测、遥控等技术的日趋成熟，电网的在线监测将更加具体，电网企业调控一体化、城乡一体化等调控模式的变革，无功补偿也将更加直接、有效。

在供电系统中，中低压配电网的无功补偿是一个常谈常新的话题，不同的区域、不同的环境、不同的企业有不同的选择。作为一名长期从事电力基层管理的工作者，只综合考虑当前中低压配电网的特点，并将其有效地整合是不够的。中低压配电网的无功补偿应以需求侧的节能效果和电能质量为原则。面对智能电网的全面推广，要积极探求新技术、新工艺、新材料在实际工作中的应用。

〔编辑：白洁〕

On the Low-voltage Power Distribution System Reactive Power Compensation

Bai Ling

Abstract： The low-voltage distribution network reactive power compensation can effectively improve the quality of the supply voltage， reduce losses， and improve the economic and social benefits of power supply enterprises. This paper analyzes the medium and low voltage distribution network reactive power compensation related content.

Key words： low-voltage distribution networks; reactive power compensation; reactive power; energy efficiency