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关于低压无功补偿问题探讨 　　【摘　要】为提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。 　　【关键词】无功功率;无功补偿 　　0.引言 　　无功功率在交流配电线路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。无功功率不对外作功，而是转变为其他形式的能量。对供、用电产生一定的不良影响，加重电网的负担，使电网损耗增加，因此需要对其进行就近和就地补偿。根据国家有关规定，高压用户功率因数应达到0.9以上，低压功率因数应达到0.85以上。 　　从电网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤其是以低压配电网所占比重最大。为了最大限度的减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配 置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。 　　1.低压配电网无功补偿的方法 　　随机补偿：随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。 　　随器补偿：随器补偿是指将低压电容器通过低压接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。 　　跟踪补偿：跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。适用于100kVA以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。 　　2.无功功率补偿容量的选择方法 　　无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论，即单负荷就地补偿容量的选择（主要指电动机）和多负荷补偿容量的选择（指集中和局部分组补偿）。 　　2.1单负荷就地补偿容量的选择的几种方法 　　（1）美国：Qc=（1/3）Pe 　　（2）日本：Qc=（1/4～1/2）Pe 　　（3）瑞典：Qc≤√3UeIo×10-3(kvar)Io-空载电流=2Ie(1-COSφe) 　　若电动机带额定负载运行，即负载率β=1,则：Qo根据电机学知识可知，对于Io/Ie较低的电???机（少极、大功率电动机），在较高的负载率β时吸收的无功功率Qβ与激励容量Qo的比值较高，即两者相差较大，在考虑导线较长，无功当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下，此式来选取是合理的。 　　（4）按电动机额定数据计算： 　　Q=k(1-cos2φe )3UeIe×10-3(kvar) 　　K为与电动机极数有关的一个系数 　　极数：246810 　　K值：0.70.750.80.850.9 　　考虑负载率及极对数等因素，按式（4）选取的补偿容量，在任何负载情况下都不会出现过补偿，而且功率因数可以补偿到0.90以上。此法在节能技术上广泛应用，特别适用于Io/Ie比值较高的电动机和负载率较低的电动机。但是对于Io/Ie较低的电动机额定负载运行状态下，其补偿效果较差。 　　2.2多负荷补偿容量的选择 　　多负荷补偿容量的选择是根据补偿前后的功率因数来确定。 　　（1）对已生产企业欲提高功率因数，其补偿容量Qc按下式选择： 　　Qc=KmKj(tgφ1-tgφ2)/Tm 　　式中：Km为最大负荷月时有功功率消耗量，由有功电能表读得；Kj为补偿容量计算系数，可取0.8～0.9;Tm为企业的月工作小时数；tgφ1、tgφ2是指负载阻抗角的正切，tgφ1=Q1/P，tgφ2。 　　（2）对处于设计阶段的企业，无功补偿容量Qc按下式选择： 　　Qc=KnPn(tgφ1-tgφ2) 　　式中Kn为年平均有功负荷系数，一般取0.7～0.75;Pn为企业有功功率之和；tgφ1、tgφ2意义同前。tgφ1可根据企业负荷性质查手册近似取值，也可用加权平均功率因数求得cosφ1。 　　多负荷的集中补偿电容器安装简单，运行可靠、利用率较高。 　　3.无功补偿的效益 　　在现代用电企业中，在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70～0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%,如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只占有功消耗的30%左右。减少了电网无功功率的输入，会给用电企业带来效益。 　　3.1节省企业电费开支 　　提高功率因数对企业的直接效益是明显的，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。使用无功补偿不但减少初次费用，而且减少了运行后的基本电费。 　　3.2降低系统的能耗 　　补偿前后线路传送的有功功率不变，P=