采用無功補償配電柜對供電系統補償

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，確保供電系統安全穩定運行。文章簡要闡述了無功補償配電柜對供電系統補償的作用，并對無功補償配電柜對供電系統補償的方法進行了探討分析。希望為維持供電系統正常運行，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；補償

隨著經濟發展，我國供電系統用電負荷逐漸增加，補償無功功率成為了現階段供電系統的重大難題。科學有效的無功功率補償，可以確保供電系統安全運行。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補償的作用

1.1 減少供電系統能耗

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，則供電系統線路損耗降低了：

△R=△P1-△P2=3R（I1-I2）2 （1）

則損耗降低的百分數為：

（△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，對于系統電路電壓損耗也就相應降低，不僅可以有效保持供電系統電壓的穩定性，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補償的方法

現階段的供電系統無功補償主要有：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變壓器的用戶來自行承擔。其補償裝置大多使用低壓并聯電容柜，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，據此進行相應的追蹤補償。該方法可以使專業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現地平衡，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《供電系統設計規范》中的有關規定，使用頻繁、容量大、負荷較為平穩的用電設備，其無功負荷應進行單獨的補償。因此，大部分企業中使用的發電機大多使用現地無功補償的方法。而對于小區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的方法來進行無功補償，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、功能多等優點，可以極大地滿足無功補償的智能化控制。

2.3 10kV桿上無功補償

目前，在配電網中，許多的工業變壓器低壓側都存在著無功補償問題，這些問題加重了發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戶外并聯電容器，以此來增加供電系統功率因素，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的方法可以有效保障供電系統無功功率的平衡度。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，確保供電系統正常運行。

3 結束語

綜上所述，供電系統的有效運行，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，還能保障供電系統安全穩定運行，使企業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，根據自身電力系統特點，合理選擇無功功率補償方法，不斷總結改進現有的無功功率補償方法，提高無功功率補償效率，才能確保供電系統安全穩定運行，提高用電質量，促進我國經濟可持續發展。

參考文獻

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