无功补偿措施在配电网中的应用

1.提高功率因数的经济效益

（1）降低线路的可变有功功率损耗：

式中　I——线路中通过的电流，A；

R——线路每相的等值电阻，Ω；

P——线路输送的有功功率，kW；

U——电网的线电压，kV；

cosφ——负荷功率因数。

可见，当U和P不变时，提高cosφ，可减少ΔP。

（2）提高发供电设备能力：

当S一定时，若cosφ提高则线路输送的有功功率增加；

当线路负荷一定时，若cosφ提高则设备容量可减少一个等级。

（3）改善电压质量：

可见，提高负荷的功率因数，可以减少无功的输送，故ΔU降低。

2.无功补偿方式

（1）集中补偿。指在变电站集中装设大容量的电容器进行补偿。

优点：就地补偿变压器的无功损耗；可减少变电站以上输配电线路的无功负荷；可进行调压，改善电压质量，同时便于维护。

缺点：不能减少配电网络的无功消耗。(www.xing528.com)

（2）分数补偿。指在配电网中的配电线路、配电变压器处进行的无功补偿。

优点：投资少，见效快，投运时间长，可以补偿配电网及配电变压器的无功损耗，显著降低农网线损，提高电压水平。

缺点：分散安装，维护不便，轻负荷时电压过高，及时投切不方便。

电容器组的安装：不宜装在配电网主干线的前中段（防电压过高），也不宜装在配电网的末端（防电压过低）。安装应选择在负荷集中的地段，且便于巡视和维护。电容器组不应与变压器同台架设，应离开一定的距离，以免造成铁磁谐振使设备受到损害。

电容器组宜采用三角形接线，单独并接在配电线路上。除单台配有熔丝保护外，还应采用跌开式熔断器作短路保护和拉合闸用，并选用性能较好的氧化锌避雷器作过电压保护。

（3）就地补偿。

1）单机补偿：将电容器直接并联于用电设备旁。

优缺点：电容器随电动机同时投入和退出，从而使安装点以上变配电线路输送的无功减少，获得一定的降损效益。当用户的大型、中型电动机数量较多，且其利用小时数较高时，这种补偿方式的节能效果显著，而一些年运行小时数少，投运率低的设备，补偿电容器的利用率不高。

2）分组补偿：将电容器组装设在用户总配电间上。

优点：能减少高压配电网无功负荷，降损和改善电压效果较好，使用率高，管理方便。

缺点：不能减少低压电网用电设备的无功负荷。

3.无功补偿容量的确定

式中　Q——所需补偿的电容器容量，kvar；

Pav——最大负荷月的平均负荷，kW；

tanφ1——对应于补偿前功率因数cosφ1的φ1角的正切值；

tanφ2——补偿后功率因数cosφ2的φ2角的正切值。