中低压配电网的无功补偿方式
如何做好低压配电网无功补偿
如何做好低压配电网无功补偿【摘要】随着社会的发展、科学技术进步，城乡一体化逐步形成，人民生活水平不断提高，大量的用电设备进行办公室及普通家庭，要求低压配电网的供电可靠性和供电质量不断提高。
而无功补偿技术作为低压配电网电压质量的重要技术控制措施，在低压配电网中被广泛应用。
本文重点介绍低压配电网电容无功补偿的现状和今后发展趋势。
【关键词】无功功率产生；无功补偿现状；发展趋势一、配电网无功功率的产生在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率，称为线路的充电功率，它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户（负荷）在需要有功功率的同时还需要无功功率，其大小和负荷的功率因数有关；由此可见，无功功率在输、配电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗，产生电压降落。
一般情况下，电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗，为了减少有功损失和电压降落，提高线路的供电能力，不希望大量的无功功率在网络中流动，所以在负荷中心需要加装无功功率电源，以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
二、低压配电网无功补偿的现状（一）目前低压电网无功补偿普遍采取在配电房集中补偿、分散就地补偿和个别补偿三种方式。
（二）无功信号的采集使用单相信号，利用三相电容器进行三相共补：现在控制信号采集一般在单相上进行，这种方式不能满足三相负荷量在同一时间不同变化要求。
三相共补偿方式适用于负荷主要是使用三相负载的地方，如工业开发区的工业用电。
多采用集中补偿和就地补偿，即随机补偿。
但对于当前的负载主要为居民用户，由于电源接入点不同和用电负荷不同，三相负荷很可能不平衡，各相无功需量也不同，采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
（三）无功控制方法、投切方式及主要设备无功控制物理量多用电压、功率因数、无功电流，投切方式为：循环投切、编码投切。
配电网低压无功补偿方案探讨
２１ ０ ０年第 １ 期 １
科技 论坛
配 电 网低 压 无功补偿 方案探讨
勾 有 明
（ 黑龙 江省 鹤 岗电 业局 ， 龙 江 鹤 岗 １４ ０ ） 黑 ５ １０
摘 要： 针对配 电网中的无功补偿如何合理配置进行祥细地分析 ， 采取措施使低压无功补偿得 到合理地配置 ， 最大程度地减 少线路损耗。 关键词 ： 低压无功补偿 ； 补偿容量 ； 补偿 箱； 功率因数
前言
１ Ｓ１ ３１ ｋ ） ＝ ５ ＶＡ Ｃ Ｓ １ ０． ｓｎ １ ０ ６ Ｏ 中 ＝ ８． ｉ ＝ ．
Ｑ＝ － ２ １０ ７ ＝ ２ ｖｒ Ｑ１ Ｑ ＝ ２ － ８ ４ ｋ ａ ３ 为适应低 压网负荷 的变化 ， － ３ 将无功补偿箱 内电容器补偿容 量分 为 三级 ， 根据负荷大小投切适 当容量 的电容器。 第一级 为固定级投入级 ， 设 置固定 级的原 因是 ： 低压 电网及用户有 固定的无功负荷 ， 电变 压器 空 配 载负荷也是固定无功负荷 ， 固定 电容量补偿固定无功负荷可简化补偿 用 箱 内部结构 ， 降低造价、 提高运行可靠性。第二级 、 三级 为由控制器控 第 制经复合开关投入级， 在固定级补偿基础上根据低 压电网所缺无 功负荷 断续投入电容器。 根据上术方案， 拟定在纺矿线育民分 ３＃低压 台区装设无功补偿装 ０ 置 ， 台区配电变压器容量为 ２ ０ Ｖ ， 此 ０ ｋ Ａ 功率因数为 ０ ９ 如果将功率 因 ． ， ７ 数补偿到 ０ ， ． 经计算需 ４ ｋａ 低压无功补偿箱。 ９ ５ ｖｒ 资金测算 ： １ 电容 器： ） 电容每千乏约 ３ Ｏ元 ， 总计约 ：３０元 ｌ５ ２ 自动投切装置 ： ７ ５ ） 约 １０元 ３安装费及材料费 ： １０ ） 约 ５ ０元 电网。 每～ 台无功补偿装置合计 ： ｌ 约 万元 因此 ，０ Ｖ公 网线路不需在 １ｋ １ｋ ０ Ｖ线路上进行补偿 ，而只需 在公用 ３ 无功补偿的效益分析。 ． ４ 配电变压器低压 电网上实行无功补偿 。 加装 电容器实施无 功补偿后 ， 由于减少了由该电力线 路输送 的无功 ２ 公用低压电网无功补偿的必要性 功率 ， 因而功率 因数得到提高 。提高功率因数的意义 如下 ： 目 ， 前 公用配电变压器低压 电网仍是鹤岗市区中小用户 供电的主要 ３ ． 提高功率 因数 可减少功率损耗 。如果输 电线路导线 电阻为 Ｒ 则 ．１ ４ ， 电源。一家一户的小型用 电负荷仍 占有相当比例 ， 电方式 多为低供低 供 功率损耗为 ： 计一户一表供电 ， 由低压 电网接 电的用户约占到全市 区总用户数的 ５ ％ ０ △Ｐ： Ｉ ３ ２ Ｏ ０ １ ｐＲ Ｕ￣ｏ Ｒ× ０ ＝ Ｚ／ ｓ中 以上。由于长期以来低压 电网没有无功补偿设施 ， 中小用户不具备无功 式 中： 补偿 条件 ， 加之用电量急剧增长 ， 低功率 因数 电器如空调 、 冰箱 、 电崩 、 日 Ｐ 有 功 功 率 ，Ｗ ； 一 ｋ 光灯等大量投入使用等原 因， 致使低压电网的功率 因数很低 。低压 电网 ｕ 线电压 ， 一 Ｖ； 的低功率 因数运行 ， 是造成 １ｋ ０ Ｖ公 网线路功率 因数低 的主要原因 。为 电力线路输送负荷的功率因数 了提 高 １ｋ ０ Ｖ公 网线路及低压 网功率 因数 ， 对市 区公用 低压 电网进行无 由上式可 以看 出， 在有功率一定 的情况下 ，ｏＯ越 低 ， ｃｓ 功率损 耗越 功补偿显得尤为必要 。 大。 若线中原功率因数 为 ０ ， ． 经补偿后功率 因数提高到 １ ， ５ ． 则补偿后线 ０ ３ 公用 配电变压器低压 电网无功补偿方案 路损耗可减 少为原损耗的 ２％。 ５ ３１ 在公用配电变压器低压压电网实施无功补偿是以台区配电变压器 ． ３ ． 提高功率因数可减少 电力线路的电压损失。 ．２ ４ 所供低压网为补偿单元。 在每台配电变压器低压侧 出线 电杆上安装一台 ３ ． 提高功率因数可以提高设备利用率。 ．３ ４ 一台容量为 Ｓ Ｎ的变压器 ， 能 低压无功补偿箱 。 补偿箱箱体采用不锈钢钢板制作 ， 有足够散热空间 ， 有 够输 出的有功功率的最大值 为 Ｐ ｓＳ ｏｄ。由此式可见 ， ｍｋ＝ Ｎ ｃｓ Ｐ 越高 ，ｉ ｓ Ｐ ｋ ｎ 可靠接地。电网的电压 、 电流信号经采集后输入到补偿箱的控制器内进 就越 大， 变压器输出的有功电能就越多 。 也就是说 ， 提高 ｃｓ ｏｑ ， ｂ后 变压器 行判断，并根据需要输出控制信号驱动复合开关 投切内部补偿 电容器 ， 可接带更多的用电设 备。 完成补偿。 ３ ． 提高功率因数 可减小配 电变压器的铜损 。 ．４ ４ ３２ 低压无 功补偿无功补偿容量 的配置 。低压无功补偿箱单 台容量 以 ＿ ４ 结 论 配电变压器满载运行时功率因数 由 ０８补偿到 ０９时所 需电容器空量 为 ． ． 在配电网无功补偿合理配置及配置方案进行 了分析 ， 并提 出了各种 补偿容量。经过计 算 ２ ０ ３ ５ Ｖ ５～ １ Ｋ Ａ配 电变压器需 ６ ｋ ａ 低压无功补偿 配 置方案 ， ０ ｖｒ 并对低压无 功偿 容量进行分析计算 ， 最后确定 了低压无功补 箱 ， ０ ２０ Ｖ １ ～０ ｋ Ａ配电变压器需 ４ ｋａ 低压无功补偿箱 。 ６ ５ ｖｒ 计算方法如下： 偿 的具体方案。
浅谈低压配电网中对无功补偿方式的应用及优化
并分析负荷波动 同步时差。 根据 “ ／ 法则 ， ２３ 模拟为一条主线的配电网可 以确定数学意义上的２ ３ ／ 位置作为最佳装置地点 ， 而等效负荷２ ３ ／ 的有功损 耗即为优化配置的最终效果。 若网路简化结果为双叉线路， 则应分别对分叉 主线进行优化 ， 最后通过等效转换公式完成系统总体最优配置方案。 综上所述 ， 低压配电网络中对输配线路的无功补偿能够起到相当显著 的降损 稳压 效果 ， 其是 对 补偿方 式 进行优 化 整合 之后 ， 尤 可以选 取 科学 的设 置 安装地 点 ， 计算 出最 优 的负荷 损 耗 降低效 率 以及 无功 功率 改 善 因数 。 于 基 低压配电系统网络的错综复杂， 可以合理借鉴高 中压配电网的无功补偿办 法， 尽量简化线路结构 ， 熟练地运用 “／ 法则” ２３ 并将其有效结合在配置方
三 、 低压 配 电 线路 无 功 补 偿 的最 优 配 置
低压配电网无功补偿配置需要确定两点， 一是装置的安装位置 ， 二是 补偿容量 ， 对这两个参量的最佳组合即为低压配 电网无功补偿的最优配置。 对低压配电网络系统进行无功补偿优化配置时， 首先要选择某一方向
上 负荷量 最 大 、 离最 长 的线 路 ， 以将 其 默认 为 主 线 ， 距 可 损耗 占用 较低 的 支
我国经济建设水平逐渐提高， 低压配电网路中的配 电变压器面临着 日益提高 的供电压力 ， 越来越多的负荷量明显地加剧了输电线路的损耗和供电质量的 恶化。 因此 ， 在低压配 电网中普及无功补偿方式， 并选取科学合理的优化组 合， 能够有效地提高供电系统的功率， 稳定配电网的正常运行 。
一
办法或将几种方式进行有机结合， 合理应用 。
案 中。
参 考文 献 ［ 】 李征 光． １ 中低压 配 电网的无功 补偿 优 化 ［］ 农村 电气 化， ０ （） Ｊ． ２ ６９． ０
低压配电网无功补偿容量和地址方法
低压配电网无功补偿容量和地址方法摘要：在不久的将来，低压配电网络中将纳入大量可再生能源的，即配电网中的非线性分量将进一步增加并复杂化，这也使得复杂的低压配电网电压崩溃事件发生的概率大幅度提升。
无功补偿装置能够为配电网络的鲁棒性提供有效的支撑，从而使配电网能够稳定高效地供电，成为未来配电发展计划过程的关键设备。
目前，由于配电网络架构复杂，在多类型故障工况下对无功补偿设备的定容和选址的科研成果相对较少。
如何在配电网络中对无功补偿装置进行精确的定容与选址是一个亟待解决的问题。
本文主要对低压配电网无功补偿容量和选址方法进行了简单的探讨，以期能够为相关人员提供参考。
关键词：无功补偿；低压配电；定容；选址引言低压配电网是电力网络中重要组成部分，能起到配置电能的作用，进一步影响电能供应质量。
这种情况下，有必要做好配电网的无功补偿，从而控制电能消耗，在配电网功能正常发挥下，可实现电力安全运行。
当前低压配电网进行无功补偿分散配置过程中，还面临一些问题，不能保证电力资源充分利用。
为了解决这一问题，需要借助相应的分散配置优化方式，在这些措施有效落实下，促进电力行业良好发展。
1、低压配电网无功补偿设备分析1.1、同步调相机同步调相机是唯一的有源无功补偿设备，一般都装有电压检测装置，通过对反馈信号的处理自动调节励磁电流，以使其平滑的在过励磁和欠励磁两种运行状态间过渡，在过励磁状态下，向系统中注入无功；在欠励磁状态下，吸收系统中过剩的无功。
同步调相机具有有源无功补偿设备独特的优势，即可以根据需要，任意平滑调整输出无功的值，以维持电压稳定。
但旋转设备运行维护成本高且复杂，又会产生大约1.5%~5%有功损耗，且容量越小，比重越大。
故同步调相机宜大容量集中使用。
作为传统的无功补偿设备，同步调相机也因其较慢的响应速度越来越不适应电网的高速发展，因此，其补偿容量的比重呈逐年减少的趋势。
1.2、静止电容器静止电容器可按三角形或星形接线方式连接在低压变电所母线上。
低压无功补偿计算公式
低压无功补偿计算公式在电力系统中，无功功率是指在交流电路中，电压和电流之间存在一定的相位差，导致电能来回转换而没有实际的功率输出。
而无功功率对于电网的稳定运行和功率因数的控制具有重要意义。
为了解决电网中无功功率的问题，可以采用无功补偿装置来调节电路中的无功功率，提高功率因数，减少能源损耗。
低压无功补偿是指在低压电网中采用无功功率补偿装置来改善电网的无功功率问题。
在实际应用中，我们需要根据电路参数和运行情况来计算需要补偿的无功功率，进而确定无功补偿装置的容量和工作模式。
下面我们来介绍一下低压无功补偿计算公式。
在低压电网中，无功功率的补偿可以采用静态无功功率补偿装置，比如无功功率补偿电容器。
静态无功功率补偿装置的容量大小需要根据电网的无功功率需求来确定，而无功功率的计算公式可以通过电压、电流和功率因数之间的关系来进行推导。
一般来说，低压电路中的无功功率可以通过以下公式来计算：无功功率=电压×电流×sin(相位角)，其中电压和电流是指电路中的有效值，相位角是电压和电流之间的相位差。
根据这个公式，我们可以计算出电路中的实际无功功率值。
在实际应用中，为了提高电网的功率因数，我们需要补偿一定量的无功功率，使得整个电路的功率因数接近于1。
因此，根据实际的无功功率值，我们可以计算出需要补偿的无功功率量，进而确定无功功率补偿装置的容量大小。
总的来说，低压无功补偿计算公式是根据电路中的电压、电流和功率因数之间的关系来进行推导的。
通过计算出电路中的实际无功功率值，我们可以确定需要补偿的无功功率量，进而确定静态无功功率补偿装置的容量。
通过合理配置无功功率补偿装置，可以有效改善电网的功率因数，提高电网的稳定性和可靠性。
低压配电无功补偿容量选择
低压配电无功补偿容量选择摘要：随着社会经济的快速发展，低压电网的无功补偿一般都选择在各电力用户装设电容器装置。
同其他无功功率补偿装置相比，并联电容器无旋转部分，具有安装、运行维护简单方便，有功损耗小以及组装增容灵活，扩建方便、安全，投资少等优点，因此，并联电容器改善功率因数可获得较显著的经济效益，并获得广泛应用。
并联电容器的补偿方式一般分为集中补偿、分组补偿和单机补偿三种。
关键词：低压配电；无功补偿容量；选择引言低压电网主要采用并联电容器组进行无功补偿，其补偿方式一般分为集中补偿、分组补偿和个别补偿。
补偿容量的确定与补偿方式有关，应考虑选用最优的补偿方式和合理的补偿容量，以提高电网无功补偿的经济效益。
1无功补偿最优方式的选择1.1 集中补偿集中补偿方式是将电容器组装设在用户专用变电所或配电室的低压或高压母线上，这种补偿方式中的电容器组利用率较高，能补偿变配电所低压或高压母线前的无功功率。
其接线如图1中的 C1所示。
集中补偿的效益表现在如下三个方面：可以就地补偿变压器的无功功率损耗。
由于减少了变压器的无功电流，相应地可减少变压器容量，或者说可以增加变压器所带的有功负荷。
可以补偿变电所以上输电线路的功率损耗。
可以就近供应380V 配电线路的前段部分本身及所带用电设备的无功功率损耗。
但这种补偿方式也有一定的局限性，它只能减少装设点以上线路和变压器因输送无功功率所造成的损耗，而不能减少用户内部配电网络的无功负荷所引起的损耗。
正是由于用户内部的无功线损没有减少，其降损节电效益必然受到限制。
集中补偿的容量再多，其作用仅限于减少变压器本身及其以上输配电线路的无功功率损耗。
凡是向负荷输送的无功功率，由于仍然要经过线路的电阻和电抗，低压配电线路上产生的无功损耗并未减少，因此集中补偿的容量选择不宜过大，应为平均所需无功容量的 13% ～23% 为宜。
为了弥补这种补偿方式的不足，对生产车间内的用电设备最好采取分散补偿方式。
低压配电网的无功补偿
２ ３ 减少 电网中的 电压 损 失 ，提 高 电压质 量 ．
电网的安全、经济运行 ，这在与用户直接相关的配
在低 压 配 电 网中 ，线 路和 变 压器 的功率 损 耗 为 Ａ Ｐ＝Ｒ Ｓ Ｕ ＝Ｒ （ ｏ ， ， Ｐ／ Ｕｃｓ 假如 将 功率 因数 ｃｓ 提 高到 ｃ ｓ ， ｏ ｏ 则线 路或 变压 器 的功率损 耗 可
降低 ，降损幅度 ＝１ （ｏ ／ ｏ ｐ ） ，计算得 一 ｃｓ ｃ ｓ ２
维普资讯
１ ４
甘
肃电力技源自术 低压配 电网的无功补偿
周燕莉
（ 兰州电力技术学院 甘 肃省兰州市 ７ ０４ ） ３０６
【 摘
要 】 配电网合理的无功补偿 ，能够有效地维持 系统的电压水平 ，降低 网损 ，提 高网络输送容量 ，减
少发 电费用，因此 ， 无功补偿的合理配置和分布非常重要 。文章阐述了无功补偿对低压配 电网的重要性和
从 上式 可 见 ， 电网 中 电压 损 失 的第 二部 分和 输
送 的无功 功率 Ｑ成 正 比。在架 空线 路 中 ，当导线截 面积 较大 时 ，电抗 Ｘ要 比 电阻 Ｒ大 ２ ～４倍 ，而变压 器绕 组 的电抗 比 电阻 大 ５ １ ～ ０倍 。在此 种情 况下 ，
Ｑ ｕ 远大于Ｐ ／ ／ ｕ ，成为电网电压损失的主要组
电 网中 显得 同样 重 要 。若 无 功 电源 容量 不足 ，系统 运 行 电压难 以保 证 ，低 功率 因数 的运 行 和 电压 的 降
配电网损耗及无功补偿
100%
（9–28）
在电力网的运行管理工作中，用总供电量减去总售电量所 得到的线损电量，称为统计线损电量，对应的线损率称为统计 线损率。
在统计线损电量中，有一部分是在输送和分配电能过程中
无法避免的，是由当时电力网的负荷情况和供电设备的参数决 定的，这部分损耗电量称为技术损耗电量，它可以通过理论计 算得出，所以又称为理论线损电量，对应的线损率称为理论线 损率。
如上所示，若按加权平均气温和式（9-13）计算电能损耗， 就完全计及了气温变化的影响。
由式（9-12）可见，当负荷不变时，Tjq= Tpj 。由于日气温变 化呈单峰型，日负荷变化一般有两个不等的高峰，所以在一昼 夜内或超过一昼夜的周期内，Tpj与 Tjq相当接近，以 Tjq代替Tpj 不会产生较大负误差。
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2 sd
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(1
a)
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103
（9–26）
第三节 理论线损计算
一个供电地区或电力网在给定时段（日、月、季、年） 内，输电、变电、配电各环节中所损耗的全部电量（其中包 括分摊的电网损耗电量、电抗器和无功补偿设备等所消耗的 电量以及不明损耗电量等）成为线路损耗电量，简称线损
（9–6）
C 2 l
ln r2 r1
式（9–6）、（9–7）中，
（9–7）
C——电缆的电容，F；
ε——电缆介质的介电常数，F/m； tgδ——电缆介质反复极化损失角的正切值。 上述4类有功功率损耗代表了电力系统有功功率损耗的基本类型。 除此之外，高压线路上和高压电机中还可能产生电晕损耗，这 是比较特殊的一类，是由于到体表面的电场强度过高，致使导 体外部介质粒子电离所造成的有功功率损耗，因而它与导体的 表面场强和空气密度等因素有关。
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中低压配电网的无功补偿方式
无功补偿可以改善电压质量，提高功率因数，是电网采用的节能措施之一。
配电网中常用的无功补偿方式为：在系统的部分变、配电所中，在各个用户中安装无功补偿装置;在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器，进行集中或分散的就地补偿。
1、就地补偿
对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。
就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。
在就地补偿方式中，把电容器直接接在用电设备上，中间只加串熔断器保护，用电设备投入时电容器跟着一起投入，切除时一块切除，实现了最方便的无功自动补偿，切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。
2、分散补偿。