配电系统无功补偿的作用和方式研究与探讨.docx

配电系统无功补偿的作用和方式研究与探讨【摘要】配电系统功率因数的高低也直接影响整个电网的供电质量和发电系统的电能利用率。目前电网无功补偿主要集中在配电网配电系统功率因数的高低已经成为电力系统的一项重要经济指标。因此采取无功功率补偿措施来提高配电系统的功率因数对于电力系统的经济运行具有现实的意义。【关键词】配电系统；无功补偿；功率因数引言随着国家经济的高速发展电力系统的用户负荷日益增加这就使得无功功率在电力系统中越来越突出其的重要性。作为直接联系用户的配电系统其无功功率在电能分配过程中会造成能量损耗及线路端电压下降使电能的利用率下降的同时也严重影响了电能质量。配电系统功率因数的高低也直接影响整个电网的供电质量和发电系统的电能利用率。目前电网无功补偿主要集中在配电网配电系统功率因数的高低已经成为电力系统的一项重要经济指标。因此采取无功功率补偿措施来提高配电系统的功率因数对于电力系统的经济运行具有现实的意义。1.无功补偿的主要作用配电系统无功补偿是电力系统安全经济运行的一个重要组成部分。合理的选择无功补偿点对电力系统无功电源合理配置能够有效地维持电压水平并提高电力系统的运行的稳定性还可以避免无功的远距离传输从而降低线损信息系统能够安全、经济合理地运行。具体地说无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高系统的功率因数提高设备利用率降低设备所需要容量减少线路及设备损耗节约电能。（2）提高并稳定受电端及电网的电压提高电能质量。在长距离线路中安装合适的装置可以改变输电线路的稳定性提高输电能力。（3）三相负载不平衡的场所通过适当的无功功率补偿可以对三相负载起到平衡作用。（4）增加变压器、发电机、供电线路等的备用量。（5）减少配电变压器的安装容量、减少基本电费、节约电费。对电力系统进行无功补偿就是要电网达到无功平衡即使电网的无功电源发出的无功功率与系统的无功负荷及网络中的无功损耗相平衡。事实上系统中无功功率不足时的无功功率平衡是由系统电压水平下降、无功功率负荷、本身的具有电压调节效应是全系统的无功功率需求有所下降而达到的。如果系统的无功电源比较充足能满足较高电压水平下和无功平衡的需求系统就有较高的运行电压水平；反之无功不足就反映为运行电压水平偏低。因此应力求实现在额定电压下的系统无功功率的平衡并根据这个要求装设必要的无功补偿装置。电力系统中的无功功率电源除了电机之外还有静电电容器及静止补偿装置又称无功补偿装置。2.无功补偿的重要性无功补偿的重要性主要体现在改善电能运行环境提高功率因数、减少网络损耗是一件十分重要的工作。在电力负荷中有很大一部分属于感性负载这些负载投入运行之后除了消耗大量的有用功率以外还有吸收大量的无用功。根据有关资料分析电网中的无用功约是有用功的1.3倍。大量的无用功全都由发电厂提供就会使用户的功率因数降低其结果就是使线路的有功损耗加大用户电压降低电力设备得不到很好地利用。整个系统无功缺失严重时还会使电力系统崩溃。我们知道无功功率增加使视在功率增加从而使电力系统流过的电流增加这将对电力系统产生如下影响：（1）总电流增加就会使电力系统元件的容量增大因而投资费用增大；（2）在传输同样有功的情况下总电流会使线路设备的损耗增大；（3）线路及变压器的电压损失增大；（4）对电力系统的发电设备来说无功电流的增大对电机转子的去磁效应增大电压降低如过度增加励磁电流则使转子温度超过允许温升。3.配电系统无功补偿方式3.1集中补偿方式目前国内较普遍采用的一种无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿它是目前普遍采用的一种方式。在这种方式下补偿装置通常采用微机控制的低压并联电容器柜容量在几十至几百千伏不等它是根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。主要目的是提高专用变压器用户的功率因数实现无功功率的就地平衡对配电网和配电变压器的降损有一定作用也保证该用户的电压水平。这种补偿方式的投资及维护均由专用变压器用户承担。目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切也有为了保证用户电压水平而以电压为判据进行控制。这种补偿方式虽然利于保证用户的电能质量但对电力系统并不可取。因为线路电压的波动主要由无功量变化引起而线路的电压水平由系统情况决定。当线路电压基准偏高或偏低时无功功率的投切量可能与实际需求相差甚远可能出现无功功率补偿过多或补偿不足的情况。3.2用户终端分散补偿方式直接对用户末端进行无功补偿即在用户负荷所在的位置就地补偿将最恰当地降低电网的