电力系统低压无功补偿技术分析

　　摘要：无功补偿技术在电力系统应用中，能够确保系统稳定性及安全性，提升整个系统的运行效率，将电力浪费情况降到最低，节约电力资源。本文论述了低压电网中无功补偿的必要性和低压电网的无功补偿要求，以及低压集中补偿方法，降低能效值;中间同步或静止补偿，保持补偿的顺畅性;用户终端分散补偿，提高电压利用率等低压电网中无功补偿的方法。

　　关键词：电力系统;低压电网;无功补偿;终端

　　前言：

　　无功补偿装置作为电力供电系统中的一个至关重要的装置，主要是通过减少供电变压器和电力传输线路的损耗，从而在一定程度上可以提高整个电力系统的供电效率。供电过程中将无功补偿合理运用,选择适宜的无功补偿装置，可以最大限度的减少供电网络的损耗，从而获得较好的经济效益。如何依托电气自动化理念，确保发挥无功补偿技术的作用是值得相关人员重点研究的内容。

　　1、低压电网中无功补偿的必要性

　　无功补偿是稳定低压的必然选择电压的稳定是电网输送过程中的重要条件，也是电力输送不可缺少的重要方面。利用无功补偿的方式进行传输电则可达到上述的要求，降低损耗。在电力系统中，由于受到无功电流的影响，导致系统的导线容量、设备容量和系统损耗不断增多，对整个系统的可靠性和稳定性带来不利影响。绝大多数的用电设备都具有改变特点，必须要从电力系统中吸收无功功率，如果有功功率保持恒定增大时会引起总电流增加，造成电力系统元件增加，这样也会导致启动控制设备、测量仪表等相关的设备规格出现增大的可能，造成投资费用过度。在系统传送的过程中，总电流的增大也会造成供电线路的增大，给整个线路和变压器造成一定的损失，也会导致电力系统发电设备调压困难，由于无功电流的增加，导致电机转子发生磁效应增加，激励电流过度，转子绕组的温度会明显升高，甚至会引起隐患。由此可见，电力系统的无功功率很容易导致电压和频率无法保持恒定，除了要充分运用发电机无功功率之外，还应该安装合适的无功补偿装置，确保整个无功系统达到平衡。同时，无功补偿是企业开支节流的有效途径根据国家电价制度，对不同企业的功率因数规定了要求达不同数值，按照一定的数值进行收取电费。无功调整是一种辅助功能，是确保系统安全稳定运行的前提，是保证电能交易顺利进行的重要条件，同时也是降低电网功能损耗、提升传输效率且提升电能质量的重要手段。

　　2、低压电网的无功补偿要求

　　无功补偿装置在电力供电系统是不可缺少重要设备，它可以降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。供电过程中将无功补偿合理运用,选择适宜的无功补偿装置，可以最大限度的减少供电网络的损耗，从而获得较好的经济效益。稳定电网的电压,改善电能质量,提高了电力系统的抗干扰能力,增加输电系统的稳定性。从无功功率补偿的作用和原理可以知道,电网中无功补偿的核心就是要提供足够无功的同时减少无功功率在电网中的传输,因此在我国的《电力系统电压和无功电力技术导则》中规定,电网无功功率补偿的总原则是:全面规划,合理布局,分散补偿,就地平衡。无功补偿技术中，部分因素影响作用发挥。这是因为远距离无功功率补偿会导致供、受双方电压差较大，无功功率补偿不能获得良好效果，更为严重的是导致新功率损耗。基于这样的情况，依据电力供应具体情况，划分补偿范围区域，以就地补偿为基准，集中补偿为辅助，确保无功服务的水平。同时，在配电网中,无功补偿应以低压侧就地补偿为主,高压线路中的补偿为辅。要很好地实现恰当的无功补偿，只能采用自动控制的方式，采集电网的电压、电流、功率及功率因数等参数，随时跟踪电网的运行状态，综合各种运行参数，选择适当的操作指令，使电力系统低压电网运行在最佳的工作情况。

　　3、低压电网中无功补偿的方法

　　3.1低压集中补偿方法，降低能效值

　　配电变低压补偿是目前应用最普遍的补偿方法,其目的是提高专用变用户功率因数,实现无功的就地平衡,降低配电网损耗和改善用户电压质量。这种方案最主要的优点是补偿后功率因数高,降损节能效果好。低压集中补偿方法主要是在配电变压器380V侧进行集中补偿，通常采用微机控制的低压并联电容器柜。这样的补偿方法具有如下作用：(1)补偿的容量较大，可用于上千容器;(2)跟踪性能较好，即可根据用户负荷水平的波动情况进行相应数量的补偿，做到供给平衡;(3)补偿的经济效率好，这种补偿方式对配电过程的损耗有一定的帮助，且投资和维护费用均由专用变用户承担，减少供电企业的成本投入。这种集中补偿方法，一方面能够引起电力供应部门的关注，便于检查电压的运行情况，另一方面能够使电压的数值始终在一定的范围之内。低压集中补偿只能补偿配电变压器因无功能量对变压器的“涡流效应”而造成的低利用率，在一定程度上提高了配电变压器的利用率，同时可以阻断无功能量，防止无功能量侵入电网造成的电压波动，降低电网损耗。

　　3.2中间同步或静止补偿

　　在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，能够有助于电压的稳定，减少在输电过程中不断充电的现象，提高输电的容量水平，即在多条线路的输电过程中，及时补充其能量损耗，起到稳压增容的作用。同时，能够起到配给和补偿的功效，从而进一步发挥其调节功能。配电线路补偿就可以通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿,以提高配电网功率因数。这种方案的缺点足补偿容量较难确定,太大将会导致配电线路在轻载时出现过电压和过补偿现象。在实际的操作过程中，我们应选择合理的调节点，即输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点设计无功补偿装置。确定合理的补偿调节范围，并不断地进行跟踪维护，掌握最新观测数据，发现异常情况进行及时校正。

　　3.3终端分散补偿

　　随着现在城乡经济的快速发展,低压用户对无功需求也日渐增大,直接对用户末端进行无功补偿经济效果最佳,综合性能最强。在用户终端进行分散补偿，不仅能够提高电压利用率，减小电压损失,改善电压质量,进而改善用电设备启动和运行条件，提高线路供电能力。同时还能够使得用户的电器设备始终保持在一定的稳压值之内，减少设备损坏的可能性。用户终端分散补偿的优势主要有以下几点：第一是由于城市电力用户的用电量日益加大，用户终端分散补偿可以节省资源成本;第二是使用电器的频率较以往有所提高，采用这样的补偿方式，能够有一定的发展前景;第三是符合国家的《供电系统设计规范》(GB50052-1995)的要求，对于容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独补偿。

　　4、低压电网中无功补偿管理措施

　　电力企业就需要从实际出发，加强对电力用户的管理，在实际生产及生活当中，将无功补偿技术的使用强化，让客户能够更加清楚的认识到减少有功功率的损失，节省电费。在电力系统中进行无功补偿装置的施工中涉及到的电气设备和系统比较复杂，一般系统的组成越复杂，具有的功能越多，其需要经常进行维护，没有较强的可靠性，增加了工作难度。所以，需要对补偿容量进行严格控制，若是发现个别情况也需要做好特殊处理工作，从而确保电力系统的补偿容量满足实际的供电需求。在电力系统无功补偿装置的施工过程中需要做好检查工作，重点对无功补偿装置的开关进行检查。同时，相关企业需要使用传播媒介加强对节能管理相关理念的大力宣传，让用户能够感受到无功补偿技术带给大家的益处。技术人员综合素质能力的提升，加强技术上的革新，也是电力企业必须重视的一大问题，专业技术人员聘请应该提高标准，企业应召集技术丰富且技能熟练的相关专业人员，并且能够在企业内部建立电气自动化技术及无功补偿技术研究机构，建设技术研发制度，根据实际需求进行技术创新。利用讲座形式或是培训形式，鼓励员工对新技术全面了解，提升其专业能力及事件处理综合能力。

　　5、结语

　　总之，在电力系统中进行无功补偿装置的安装，能够确保电力系统具有稳定的电网电压，避免电压出现崩溃或者是失稳的现象。在电力系统低压电网的无功补偿中，我们要详细分析低压线路的具体特征，从无功补偿的合理运用措施出发，从而进一步提高低压电网的供电效率，保证供电质量。

　　参考文献：

　　[1] 孙静. 电气自动化中无功补偿技术的应用 [J]. 中国金属通报， 2020 (13)：2.

　　[2]周晓麟，兰位龙，徐拥华.无功补偿技术在电气自动化中的应用探讨 [J]. 电子测试， 2021 (07)：102-105.