无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

刘明琛

国网湖北省电力有限公司竹溪县供电公司 湖北十堰 442300

摘要：电力企业在供电过程中不可避免的会受到一些外部因素的影响，从而导致带电设备出现电能损耗等问题，不仅会造成电力能源的浪费，同时还会对电力系统的供电质量产生一定程度的影响。针对这种情况，可以借助无功补偿技术来应对，其可以通过对低压电网中功率因数实施的有效补偿，达到提升电力网络电压稳定性与安全性的目的。

关键词：无功补偿技术；低压电网；功率因数；影响

1无功补偿技术应用的基本原则

1.1无功补偿的平衡性原则　　

低压电网功率因数的提升以无功补偿技术的应用作为前提，应用无功补偿技术过程中要做到总体平衡与局部平衡相结合这一要点，既要做到低压电网的局部平衡，也要做到低压电网的局域平衡，以此来平衡低压电网总体和局部功率因数的平衡。在实际应用中应该以局部平衡为主，这样既能保证低压电网的供电质量，同时也能提升电网功率因数。

1.2无功补偿的结合性原则　　

集中和分散是无功补偿技术两种主要方式。在变电所集中装设较大容量的补偿电容器以作为集中补偿。而分散补偿是指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。

2低压电网功率因数的影响因素

2.1设备耗用无功功率对低压电网功率因数产生的影响

低压电网中之所以会出现功率因数，主要与低压电网在工作运行过程中会产生相应的无功功率有着直接的关系，为了可以进一步避免出现电力资源大量损耗的问题，需要对其实施必要的无功功率补偿，以此来对电力系统的稳定运行提供有力保障。比如：当有功功率为恒定值的情况时，无功功率的减少会直接导致低压电网中功率因数的提升，而当无功功率为0时，则低压电网的功率会达到1，因此低压电网功率因数和无功功率两者之间存在一定的反比关系。低压电网中耗用无功功率的设备包括电力变压器和异步电动机两种，其工作运行均会对低压电网功率因数产生影响。

2.2供电电压超出规定范围对低压电网功率因数产生的影响

在低压电网运行过程中，如果供电电压超出了规定范围，则会进一步导致电网中功率因数发生变化。从具体情况来看，低压电网供电电压的不规范现象主要包括供电电压低于电网电压标准值和供电电压高于电压标准值两种情况。当电网供电电压低于标准值时，低压电网的功率因数会随之提升，相应的设备运行状态也会受到不同程度的影响，进而导致供电不稳等问题的出现。当电网供电电压高于标准值时，低压电网中的无功功率会得到明显的提升，其上涨范围一般在10%-35%左右。

2.3电网频率出现波动对低压电网功率因数产生的影响

电网频率的波动对于低压电网功率因数产生的影响，主要是因为电网频率波动使得异步电机以及变压器的磁化无功功率发生变化，为了可以有效应对这一问题，需要结合低压电网运行的实际情况，采用一些行之有效同时可以提升低压电网功率因数的措施，而无功补偿技术的应用恰好可以满足这一需求，其能在保持低压电网无功就地平衡的基础上，实现降损节能。

3无功补偿技术在低压电网中的应用优势

从当前无功补偿技术在低压电网中应用的实际情况来看，其优势主要在于可以有效降低低压电网中的电能损耗量，在提升低压电网工作运行安全性与稳定性的同时，使其可以更好的满足社会的用电需求，保证电力企业的经济效益与社会效益。通常情况下，低压电网中往往会配置较多的电力设备，这些设备的使用会产生一部分数值较大的无功功率，而低压电网中的功率因数大多保持在0.75左右，如果借助无功补偿技术，则可以将低压电网中的功率因数提高到0.95左右，这就意味着可以直接消除低压电网中接近一半的无功功率，在减少不必要的电力能源消耗以及显著提升电力企业经济效益等方面发挥着不可忽视的积极作用。另一方面，借助无功补偿技术对于进一步激发电力设备自身具备的潜能也具有重要的现实意义，比如低压电网中电力变压器在获得无功补偿后，通过选择更低的容量，可以实现对设备使用资金的有效控制与节约，同时还可以进一步强化用电高峰期低压电网自身的负荷能力，保证低压电网的用电安全。以调压型动态无功补偿装置应用为例，借助虚线框中的是自耦合电压调节器TB，可以改变电容器两端电压的大小，降低附加损耗。

4利用无功补偿技术提高低压电网功率因数的对策与方法　　

4.1应用随机补偿技术提高低压电网功率因数　　

随机补偿主要在低压电网的特殊区域和特殊电气上应用，是通过低压电网中的低压电容器做到与电动设备的并联，以控制投切的手段和平衡电容的方法实现对电工设备的保护，进而控制整个低压电网功率因数。随机补偿具有无功补偿与设备运行相一致的特点，不需要对补偿设备、补偿容量进行频繁地调整和控制，减少了低压电网的系统压力。在随机补偿低压电网电动设备过程中，应该以提升功率因数作为出发点，简化随机补偿的设备，通过科学配置随机补偿装置，简化低压电网的结构，降低低压电网出现事故的可能，进一步提升低压电网的安全性和经济性。

4.2应用随器补偿技术提高低压电网功率因数　　

随器补偿技术是无功补偿技术体系中重要的一个方面，是指通过补偿变压器的空载运行作为低压电网提升补偿效果，提高功率因数的一种方式，其特点是将低压电容器与配电变压器的二次侧与低压保险相连接，通过变压器的空载励磁功能维护低压电网功率因数的水平。应用随器补偿技术时要注意对接线方式的控制，要采用有效的结构补偿控制的无功负荷，做到无功负荷的就地平衡，从整体上提升低压电网功率因数。要避免轻负载状态下变压器的容量控制，避免变压器损耗过多的供电量，进而有效确保低压电网功率因数的水平。

4.3应用跟踪补偿技术加护提高低压电网功率因数　　

顾名思义跟踪补偿就是对大用电量电气设备进行母线上的跟踪性补偿，特别在工业生产或区域供电过程中，跟踪补偿的优势就越发明显，对于低压电网功率因数的提升效果也就越好。很多低压电网已经广泛使用跟踪补偿技术，通过高质量、低能耗的补偿效果，以此来替代随机补偿和随器补偿，做到对低压电网功率因数的有效保障。在跟踪补偿技术应用的实际中要考虑到功率因数的实际水平，要将补偿电容器与大用电量电气母线直接相关联，做到对低压电网功率因数的有效提升。同时，要注意跟踪补偿装置的设计、施工与维护成本控制，避免过大的造价影响到跟踪补偿技术的应用，进而出现低压电网功率因数难于得到保障问题的产生。

5结束语

为了有效保证电力企业的供电质量，合理运用无功补偿技术非常关键，通过提升低压电网功率因数的方式，可以有效避免电力能源损耗问题的出现，从而为电力企业经济效益的提升提供有力的保障。

参考文献

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马海鑫.结合生产情况对供电系统高低压无功补偿问题分析[J].计算机产品与流通，2017(10):288-288.