浅谈低压无功补偿的设置及节能效果

摘 要：随着国民经济的快速发展，大家的环保意识和节能意识也在不断的增强，这就对电力系统提出了更高的要求。近些年，我国的电力企业十分注重设备的改革和创新，也取得了很大的进步，它们未来的发展方向是让系统更加安全稳定的运行，降低网损，提高自己的供电质量。其中设备补偿电容器是补偿电网中无功功率的最传统方法，无功补偿装置在电网中的应用也相当的普遍，所以对低压无功补偿的设备研究就显得十分重要，高效的设备可以起到最节能的效果，提高功率因数，节约能源降低损耗，才可以提高配电设备及线路供电能力等多种优点。

关键字：低压无功补偿 节能降耗 维护检查 注意安全

    在低压供电系统中，低压无功补偿装置的功能就是向感性负载设备就近提供无功功率。低压无功补偿控制器是该装置的核心，它通过检测电压电流计算出功率因数、无功电流、无功功率，按照一定的控制规律投切电容器组，实现无功补偿。但随着科技的快速发展，人们认知的改变，越来越重视环保和节能，这就对无功补偿设置的要求越来越高，要求装置更加的节能更加的降低损耗，改善电压质量等很多方面。所以电力企业要十分重视，把电力运行和现有科技相互结合，设计出更加节能可靠的无功补偿设置。

一、无功补偿装置的优点

1.从科技角度进行具体分析

1.1提高负载功率因数

在电能的传输过程中，降低功率损耗，提高传输功率是现阶段最被重视的环节，低压无功补偿设备就能提供负载所需的大部分无功功率，使负载不再从电源处吸收更多的无功，这样就可以大大的提高了负载线路的功率因数，降低了损耗，增大了传输功率，使系统中电能的损耗减少，降低了电能的生产成本。

1.2减少线路的功率损耗

电能通过导线进行传输，从发电机传送到各地用户，其中导线损耗很大，增加了很大的电能生产成本，降低电能的线路损耗就显得十分重要。在同一个系统中，线路输送的有功功率相同的情况下，功率因数越小，线路损耗就越大，所以在电能传输时，要增大功率因数，这样线路的损耗就会降低。

2.从经济角度进行具体分析

2.1减小导线截面积，节省电网的总投资

传输电能的过程中，增大功率因数可以降低线路损耗，但是在线路传送有用功功率一定的情况下，功率因数越高，电路中的电流就会越小，这样对导线的截面积就会没那么高的要求，所以就可以减少传输导线的截面积。由于在整个系统中，用到导线的数量可是一个很大的数目，但是减少了导线的截面积，这样可以大大降低了投资成本。但是在减少导线面积的时候一定要科学，不能盲目的去追求节省，导线一定要在安全运行的范围内，这样才可以确保系统的稳定性和可靠性。

2.2减少电压的损失

当线路的功率因数提高时，线路中的电流将会减小，但线路中的电损、电抗的电压降也会减少，从而减少电压的损失。这时对电压的要求就十分的严格，提高电压的质量，减少电压的损失。

2.3提高电网传输功率的能力和改善设备的利用率

通过安装无功补偿装置，可以大大的提高负荷的功率因数，减少电能的损失，在传输相同的有功功率时，可以使设备视在功率的需求量减少，从而节省了设备的投资，降低了总体投资成本。但在设备视在功率一定的情况下，由于功率因数的提高，从而使设备增加了输送有功功率的能力，效率更加的明显。

3.装置应用前后的对照

3.1降低了配电损耗

在线路中安装了低压无功补偿的设置，通过安装前和安装后一段时间的数据分析比较，安装了低压无功补偿的设置以后，线路的传输功率增加，效率也比以前提升了很多，降低了电能的投资成本，同时使配电损耗也得到了大幅度的降低。在以往没安装设备之前，供电电缆流过的电流很大，造成电缆的温度很高，损耗很大，同时对电缆的损耗也很大，有时由于温度太高而引起总电源跳闸的事故发生。自从安装了低压无功补偿的设置以后，电缆中流过的电流降低了很多，自身温度也大大的减少了很多，满足了整体的要求，使整个电力系统都能安全稳定的运行。

二、低压无功补偿的设置及节能效果

1.低压无功补偿的设置

1.1集中补偿的方式

集中补偿是将所有的无功补偿电容器集中起来统一管理，全部都安装在变电所里，由相关部门统一维护和检修。补偿器柜直接就接到低压母线上面，通过提高变电所总的功率因数的方式，来达到补偿无功功率的目的。

1.2就地补偿的方式

就地补偿方式是将无功补偿电容器与现场的感性负载、异步电机等设备安装在一起，具有一对一的补偿能力，这样可以达到很高的补偿效果，通过合理的容器选择和分配，就能达到很高的补偿目的。

1.3分散补偿的方式

所谓的分散补偿就是将总的无功补偿电容器进行功能分类，分为有效的几组，分别装设在各自的低压母线上，分开运行，互相没有影响，这样可以使得低压母线上的无功都能够得到合理的补偿，通过这种补偿方式，可以很轻松的达到补偿无功功率的目的。

1.4混合补偿的方式

混合补偿方式是一种综合式补偿方式，它是将上面提到的三种补偿方式合理的结合起来，针对不同的系统和现场情况来合理的选择无功补偿的方式，这种补偿方式更加的科学可靠，适用于各种各样的系统，这种补偿方式可以获得较好的补偿效果和更高的经济效益。

2.低压无功补偿的节能效果

2.1提高了供电末端的电压质量

供电线路的电压损耗是与其通过的电流成正比的，由于安装设备以后，电流大幅度的减小，所以线路中的电压损耗也就随之大大的降低，这就解决了很多的难题，原来供电末端的电压很低，自从安装低压无功补偿设置以后，提高了原来电压较低的供电末端电压，从而大大的提高了供电末端的电压质量问题。

2.2提高了供配电设备的供电能力

供点设备的供电能力主要由线路输送能力和配电变压器的容量来决定的，在线路处于一定的用电负荷时，功率因数越小，所需的电流就越大，但安装了无功补偿设置以后，负荷需求的无功部分可以由补偿电容器来提供，线路和电压器只要提供有功部分的功率即可，所以线路和变压器流过的电流有了很大幅度的减小，可以满足更大的负荷需求，大大的提升了供配电设备的供电能力。同时也降低了设备的损耗。

3.安装低压无功补偿设置时要注意的问题

3.1选取最佳的功率因数

随着科技的快速发展，高效的设备不断的被研发出来，这时供电公司对无功补偿的要求也在不断的提高，让其发挥最大的无功补偿的效益，但是也不能单单追求最大的补偿效率，要综合的进行分析研究，选出一个最合理的功率因数，这就要考虑很多的方面，例如：装置的总体造价、体积、占地面积等很多问题，只有综合的进行分析比较，才能找到一个最为合理的低压无功补偿装置，才能发挥无功补偿的最大效益。

3.2要注意高次谐波问题的产生

在电力系统的整体运行时，电网中大量的非线性负载的应用导致了大量的高次谐波的产生，它们在电网中流动，这些高次谐波是无功补偿电容的天敌，会造成电容器的过载，引起切换电容器的接触器、熔断器和热继电器等设备的严重过热，对设备的损害很大，甚至会造成严重爆裂、火灾等事故。所以必须严格的控制高次谐波的产生。

4.设置中主要设备的选择

4.1无功补偿控制器的选择

对无功补偿控制器的选择十分重要，因为它是整个设置中很重要的设备，要经过严格的分析计算，最好选择JKG智能型的控制器，它以单片机为核心结构，抗干扰能力十分的强，具有很强的硬件设备和完善的检测、测量、及保护功能。这些功能主要体现在控制器可以自动识别采样电流极性，输出部门采用先和后分，后和后分以及循环投切的工作模式。

4.2主开关、支路熔断器、接触器等设备的选择

主开关的选择要根据实际的需要，一般都选择采用带熔断器的刀开关，这种开关可靠性高，安全性能好，并且操作十分的简单。支路熔断器的选择也要根据实际的情况进行计算，选择能够在安全范围内正常工作的熔断器，要选择在电容器的额定电流的1.43～1.55倍之间。接触器就可以选择专用的型号，没有太多的要求。

总 结：

    利用无功补偿装置进行节能的做法越来越受到大家的认可和推广，低压无功补偿装置可以大大提高供电功率因数，减少供配电设备及输电线路有功电能的损失。但在设计阶段要结合用户的实际情况，全方位的去衡量节能效果，设计出的装置最好是具备体积小、重量轻、结构简单、投资小、控制精度高、安全可靠等几方面，目的是容易让广大用户所接受，让无功补偿发挥最大的经济效益。

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