配网无功补偿及补偿效益分析

1　无功抵偿概述
电网中的电力负荷如电念头、变压器等，年夜部门属于感性负荷，在运行进程中需向这些装备提供响应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功抵偿装备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，削减了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于削减了无功功率在电网中的流动，是以可以下降线路和变压器因输送无功功率酿成的电能消耗，这就是无功抵偿。无功抵偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的降损节能措施。
电网中经常使用的无功抵偿方式包括：①在变电所母线集中安装并联电容器组；②在凹凸压配电线路中涣散安装并联电容器组；③在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联抵偿电容器；④在单台电念头处安装并联电容器等。
加装无功抵偿装备，不仅可以使功率消耗减小，功率因数提高，还可以充实挖掘装备输送功率的潜力。
肯定无功抵偿容量时，应注重以下两点：①在轻负荷时要避免过抵偿，倒送无功造成功率消耗增加，也是不经济的。②功率因数越高，每千乏抵偿容量削减消耗的作用将变小，凡是情况下，将功率因数提高到0.95就是合理抵偿。

2　无功抵偿改善电能质量
电网中无功抵偿装备的合理设置装备摆设，与电网的供电电压质量关系十分紧密亲密。合理安装抵偿装备可以改善电压质量。
负荷(P JQ)电压损失ΔU简化计较以下：
ΔU=(PR QX)/U(1)
式中:U-线路额定电压，kV
P-输送的有功功率，kW
Q-输送的无功功率，kvar
R-线路电阻，Ω
X-线路电抗，Ω
安装抵偿装备容量Qc后，线路电压降为ΔU1，计较以下：
ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U(2)
很较着，ΔU1＜ΔU，即安装抵偿电容后电压损失减小了。由式(1)、(2)可得出接进无功抵偿容量Qc后电压升高计较以下：
ΔU-ΔU1=QcX/U(3)
由于越靠近线路结尾，线路的电抗X越年夜，是以从(3)式可以看出，越靠近线路结尾装设无功抵偿装配效果越好。

3　无功抵偿下降电能消耗
安装无功抵偿主要是为了降损节能，如输送的有功P为定值，加装无功抵偿装备后功率因数
由cosφ提高到cosφ1，由于P＝UIcosφ，负荷电流I与cosφ成反比，又由于P＝I2R，线路的有功损失与电流I的平方成正比。当cosφ升高，负荷电流I下降，即电流I下降，线路有功消耗就成倍下降。反之当负荷的功率因数从1下降到cosφ时，电网元件中功率消耗将增加的百分数为ΔPL，计较以下：
ΔPL＝(1/cos2φ-1)·100(4)
功率因数下降与功率消耗增加的百分数之间的关系如表1。
表1
功率因数从1下降到左列数值0.950.90.850.80.750.70.65
电网元件中有功消耗增加百分数△1123385678104136
功率因数提高对下降有功功率消耗的影响见表2。
表2
功率因数由右列数值提高到0.950.60.650.70.750.80.850.9
可变有功功率消耗下降的百分数60534638292010

4　无功抵偿挖掘发供电装备潜力
(1)　在装备容量不变的条件下，由于提高了功率因数可以少送无功功率，是以可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP计较以下：
ΔP=P1-P=S(cosφ1-cosφ)(5)
(2)　如需要的有功不变，则由于需要的无功削减，是以所需要的配变容量也响应地削减ΔS计较以下：
ΔS＝S-S1＝P(1/cosφ-1/cosφ1)(6)
可以削减供电装备容量占原容量的百分比为ΔS/S计较以下：
ΔS/S=(cosφ1-cosφ)/cosφ1=(1-cosφ/cosφ1)(7)
(3)　安装无功抵偿装备，可以使发机电多发有功功率。系统接纳无功抵偿后，使无功负荷下降，发机电就可少发无功，多发有功，充实到达铭牌出力。

5　无功抵偿削减用户电费支出
(1)　可以免因功率因数低于划定值而受罚。
(2)　可以削减用户内部因传输和分配无功功率酿成的有功功率消耗，因而响应可以削减电费的支出。
综上所述，采用无功抵偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的节能措施。并联抵偿电容器原理简单、使用利便、运行经济、投资省、可以分组投切保证电压及格率和合理的功率因数。我国各地域配网和农网很多地方平均功率因数偏低，有下降线损的潜力。经由过程计较，采用抵偿电容器进行合理的抵偿一定能取得显著的经济效益。
作者:郑琳