無功補償技術在配電網中的應用

黃遠鋒

摘要：最近幾年，我國經濟建設進程越來越快，在此形勢下，電量使用也日益升高，但相應的電網建設速度卻較為遲緩，進而導致電網電能損耗十分嚴重。所以將電網電能損耗降低可顯著減少電力企業的供電成本。據相關研究可知，將無功補償技術運用到配電網之中，可以有效降低電網電能損耗。對此，本文主要闡述了無功補償技術的原理，同時對無功補償技術在配電網中的應用進行了探討，以供參考。

關鍵詞：無功補償技術;配電網;應用

新形勢下，人們不管生活還是生產作業已越來越依賴電能，電能供應質量與供電單位的經濟效益以及外在形象息息相關。對于無功補償而言，能夠確保電氣設備維持在正常的運行狀態之中，大大降低帶給有功功率的不良影響，在把配電網線損降低的同時，使供電質量得到保證。所以供用電單位應不斷研究無功補償技術，確保配電網在運行方面的安全性、穩定性，為人們的生活、生產提供更加優質的服務的電能。

一、無功補償技術的原理

無功補償技術是一種新型配電管理技術，其是針對配電網中的電力波動現象以及電力損耗提出的，通過長期發展，逐漸在配電網中得到了廣泛應用。對其技術原理和根據進行分析可知，一般情況下，電子設備是以電磁感應原理為基礎，將形式多樣的能量轉化順利實現，并形成交變磁場。對時間進行核算的過程中，能量在進出功率方面實現動態平衡，這時候的功率便叫作無功功率。當有功功率達到一定值時，用電設備的功率因數和電網系統對無功功率的要求成反比，前者越小，后者越高，電網系統之中對過多無功功率進行消耗了之后，會導致配電網導線以及變壓器電容量上升，若用戶端不存在功率補償機制，便會增多線路的電力損耗，嚴重降低電網在整體方面的運用效率。通過并聯的方式將感性、容性功率負荷裝置接入到電路中，兩種能量可以在負荷之間轉換，如此，容性負荷輸出的無功功率，就可以對感性負荷所需無功功率予以補償[1]。

二、無功補償技術在配電網中的應用

（一）遵循補償原則

對于配電網無功補償而言，涉及極強的專業性，為了確保補償效果最佳化，供電單位應注意嚴格遵循下述原則：第一，全面規劃原則。在對配電網進行設計和構建的過程中，應把調查工作做好，認真考慮配電網在負荷方面的狀況，以及電氣設備類型、數量等，同時將無功補償融入到設計工作之中，對無功補償進行系統的規劃。如此，便能夠在促進配電網建設工作高效進行的基礎上，更好的融入到運營之中。第二，合理布局原則。配電網在無功補償方面，需要做到合理性，不僅合理選擇補償位置，同時還要合理選擇補償容量和補償方式。第三，分級補償原則。對配電線路無功補償方案進行反復的論證，深入分析可能會對無功補償造成影響的相關因素，從實施難易程度和經濟投入方面入手，展開全面考慮，明確最佳分級補償方案。第四，就地平衡原則。在無功補償的過程中，配電網需要將就地平衡原則作為重點，在促進補償質量提高的基礎上，確保配電網的穩定運轉。

（二）確定補償容量

1、根據補償容量計算公式計算

立足于配電網設備參數進行分析，感性負荷具體功率（P）在對無功補償技術進行應用前，需要將功率因數設置為COSΦ1，無功補償技術在得到運用之后，功率因數設置成了cosΦ2，因此補償容量Q可以采用Q=P·（tgΦ1-tgΦ2）表示。配電網在運用無功補償技術之前，表現出的全功率因數角正切值為tgΦ1，而tgΦ2則代表運用后的正切值。

2、從電工手冊和參考資料中查找

在配電網中進行無功補償，需準確的獲得所需補償的無功容量。首先需確定好補償后的目標功率因數，再通過查詢電工手冊和參考資料確定每個用電設備的額定功率及固有功率因數，再通過公式計算出每個設備達到目標功率因數所需補償的無功容量，最后統計出整個配電網達到目標功率因數所需配置的無功補償容量。

3、根據空載電流計算

Q≤UI0式中：其中，IO表示電機的空載電流，同時嚴格根據配電網中電機的型號，查詢電工手冊得到電流大小的。并且是用U表示額定電壓的，通過額定電壓能夠對電機內空載電流進行測定。

4、根據有功和無功電量計算

可以用Q=[B-A·tgΦ2] /h此公式計算有功電量和無功電量[2]。其中，有功與無功電量為A與B，配電網中每個月涉及到的運行時間則通過h進行表示。

（三）選擇無功補償方式和補償技術

將無功補償技術運用到配電網之中，涉及到的補償方式主要涉及兩類，即高壓補償和低壓補償，需根據配電網設備在運行方面的具體狀況，對補償方式進行選擇[3]。對此，應綜合考慮之后在對補償技術予以明確，就配電網所需的無功補償電容器分組數量以及補償進度而言，兩者成正比，前者越大后者也就越高。在無功補償中，隨著補償級數的升高，會導致配電網裝置成本提高。對配電網低壓補償設備進行安裝時，應結合配電網相關設備的運用狀況，對安裝位置進行明確，如果配電網負荷分布存在不均勻，亦或是在線路不長或負荷缺乏均勻性的情況下，配電網負荷在變壓器周圍進行集中，以更好地針對功率因數和各配變容量的情況確定補償容量提供方便。配電網之中涉及低壓與高壓，依然應進行高壓補償，即結合低壓補償以及配電網配電運用方在無功補償方面的具體狀況，進行相應補償。

結語：總而言之，在經濟發展速度的不斷加快下，科學技術得到了迅猛發展，同時在各行各業中得到了廣泛應用。在電力行業中，無功補償技術十分關鍵，在配電網中有效應用此技術，可確保配電網在配電方面的質量，將損耗降低，發揮良好的節能效果。要想確保無功補償技術的有效性，應結合配電網設備具體容量，對無功補償的類型及方式進行合理選擇，滿足配電網整體需求，向人民群眾提供更加穩定的配電服務。

參考文獻

[1]李燕，賈新立，江洪，石佩玉，彭程.無功補償在配電網中應用的實驗與分析[J].電子制作，2020（13）：95-97.

[2]牛海濤.淺析農村配電網無功補償技術[J].電子測試，2020（12）：83-84.

[3]薛迪勝，趙佰南.探討配電網無功補償技術及其應用[J].電子世界，2018（09）：134-135.