摘要：现如今，我国经济快速发展，城市中用电量逐渐增加，电力企业逐渐扩大建设规模。电力的供应紧张使人们想到了降损节能，使用了无功补偿装置。无功补偿是电力系统正常高效运转的重要保障，也是电力系统的重要组成部分，特别是低压电网中无功补偿装置可以极大的提高整个电网的输电效率，为人们的生活和社会生产提供充足的电力能源，本文主要针对电力系统低压电网无功补偿的相关问题进行分析。
关键词：无功补偿技术；低压电网；应用
引言
电力企业的供电过程会受到各种因素的影响，设备会出现电能损耗这一现象，这不仅会对电力系统的供电质量造成影响，还会导致电力能源消耗，因此必须对无功补偿技术进行有效应用。在低压电网中应用无功补偿技术，能够对低压电网中的功率因数进行有效补偿，从而使电力网络的电压更加安全稳定。从实践应用中来看，无功补偿技术能够使低压电网中的功率因数得到有效提升。
1电力系统低压电网无功补偿概述
无功补偿装置在电力系统低压电网中的应用可以为电力企业带来巨大的经济效益和社会效益，并且能够保证电能输送的效率和电力系统的稳定性。无功补偿装置对于电力系统低压电网的重要性主要体现在以下几个方面：①保证电力系统电压网络的稳定性，电力系统低压电网在运行过程中经常会出现电压不稳的情况，这给人们的生活和社会生产造成了巨大的负面影响，但是通过无功补偿装置可以很好地解决这些问题。②降低电能损耗，不仅仅表现在供配电系统的电能损耗，而且还在很大程度上表现为电能消耗企业上，通过安装无功补偿装置可以降低整个输送电网的电能损耗，减少电力资源浪费，为供电企业和电能消耗企业带来巨大的经济效益，有利于整个社会电力资源的节约，对我国社会经济的可持续发展具有十分重要的作用。
2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。
3低压电网功率因数的影响因素
3.1设备耗用无功功率
低压电网中之所以会出现功率因数，主要是因为低压电网在运行过程中会产生无功功率，为了避免电力资源的浪费，必须对无功功率进行相应的补偿，从而保障电力系统的正常运行。例如有功功率为恒定值时，无功功率的减少就会提升低压电网中的功率因数，而在无功功率为0的部分特殊情况下，低压电网的功率就能够达到1，由此可以看出，低压电网功率因数的提高与无功功率值之间呈现反比。在低压电网中，耗用无功功率的设备主要有两种，一种是电力变压器，另一种是异步电动机。电力变压器在运行过程中消耗的无功功率主要为空载无功功率，主要指的是电力变压器的运行状态，为了避免这一现象发生，就要对电力系统的功率因数进行改善；异步电动机与电力变压器相似，但是异步电动机还受到负载无功功率的影响，因此必须避免空载和负载两种运行状态。
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3.2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。
4无功补偿技术在低压电网中的具体应用
4.1选取适宜无功补偿方法
在选用无功补偿技术进行设备配置时，需遵循以下五项原则：①保障全网与局部无功功率的平衡，降低电能损耗影响；②推进供电方、用电方的双重补偿机制建设，实现无功就地平衡，降低系统中无功功率的输送；③坚持高低压补偿的有机结合，侧重于实行低压补偿模式；④集分散补偿与集中补偿于一体，最大限度降低无功损失；⑤着重降低线损，减少无功损耗，进而实现对电压的调节与保护作用。
当前常用的无功补偿技术主要体现为以下三种类型：①随机补偿方法，利用并接方式连接低压电容器组与电动机，选取控制保护装置与电机进行同时投切，可有效补偿电动机的无功消耗，起到对无功负荷的限制作用。②随器补偿方法，利用低压保险将低压电容器接在变压器二次侧位置，用于补偿变压器空载下的无功负荷，改善供电损耗问题，节约电费成本支出。③跟踪补偿方法，选取无功补偿投切装置起到控制与保护功能，将电容器组接入0.4kV母线上，用于补偿100kVA以上的专用配变用户，能够收获较为理想的补偿效果。
4.2电容器
电容器应用时要求有保护装置，如内熔丝，外熔断器，继电器等。对于有涌流的场合，选0.1%-1%的电抗器。对于有谐波的场合，如有5次及以上的谐波，取4.5%～6%的电抗器；当有3%及以上的谐波时，要用12%电抗器。电抗器的额定电流不应小于所加连接的电容器组的额定电流，其允许的过电流值不应小于电容器组的最大过电流值。电容器就满足在45℃环境温度下长期运行。温度高，将导致电容器在高温下发热，从而膨胀、漏液。电容器一般在1.1UN条件下能长期运行。但如超过1.15UN，运行时间不超过30分钟。如在电压不稳定的场合，就选取电压等级高的，如原先选用0.4kV的可改选为0.45kV的。这样可以延长电容器的寿命。电容器一般要求有内装的放电电阻。
这样可以不受安装地点的限制而能可靠迅速地放电。电容器在实际投切时，一般采用分级分组投切。补偿级数越高，补偿的精度越高，但随着补偿级数的增加，装置的成本会大幅度提高，而且装置外箱也会变大。
结语
综上所述，随着电力行业的不断快速发展和社会用电量的日益增长，低压电网运行的安全性与稳定性被提出更高的要求，所受到的输配电压力也随之加大。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，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。
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论文作者:汪克强
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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