无功功率补偿原理

　　电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负载，感性负载是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电网在感性负载运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。无功补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。

　　无功补偿的原理

　　电网输出的有功功率，是通过用电设备把电能转变为机械能，热能，化学能或声能等，是用户所需要的部分。而无功功率则不通过用电设备转变能量，对我们来说不能发挥作用。无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。

　　无功补偿的原则

　　提高用电单位的自然功率因数，无功补偿分为集中补偿，分散补偿和随机随器补偿，应该遵循：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则。

　　无功补偿的意义

　　（1）补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数

　　（2）减少发，供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之，增加0.52KW.对原有设备而言，相当于增大了发，供电设备容量。因此，对新建，改建工程。应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。

　　（3）降低线损，由公式△P%=（1-cosΦ/cosΦ）X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosΦ为补偿前的功率因数则

　　cosΦ》cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了。减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。

　　无功补偿的原则

　　提高用电单位的自然功率因数，无功补偿分为集中补偿，分散补偿和随机随器补偿，应该遵循：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则。

　　无功补偿装置的组合元件

　　（1）低压无功补偿设备的组合元件

　　①无功功率自动补偿控制器

　　根据电网无功功率是否达到无功设定值来控制电力电容器的投入和切除，并且有过，欠电压保护功能

　　②无触点可控硅模块或智能复合开关

　　③电容器（内带放电电阻）

　　④熔断器

　　⑤电流互感器

　　⑥避雷器

　　⑦开关

　　⑧电抗器（对无触点开关起到过电流保护作用;对防止电容器过电流也起到抑制作用）

　　另外，还装配监视用的电压表，电流表，功率因数表和信号指示灯等

　　电网中常用的无功补偿方式包括

　　①在变电所母线集中安装并联电容器组；

　　②在高低压配电线路中分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补偿电容器；

　　④在单台电动机处安装并联电容器等。设置无功补偿设备，不仅可使功率消耗减小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。