摘要：目前，在现代化建设发展过程中，依据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达标，实现节电目的。本文分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法，着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置。采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，已成为节电工作的一项重要措施。
关键词：无功补偿技术；低压电网功率因数；影响
引言
当前低压电网改造和建设中应该从影响电网功率因数的因素着手，提出合理措施，以无功补偿的方式达到补偿目的。该文研究阐述了无功补偿技术应用的基本原则，分析了影响低压电网功率因数大小的主要原因，提供了利用无功补偿技术提高低压电网功率因数的对策与方法，希望为科学进行无功补偿技术的应用，提高低压电网功率因数起到参考的作用。
1无功补偿配置原则分析
就电网在运行过程中的消耗的无功功率的实际情况而言，在电力系统中，其输配电设备以及各级网络均会产生无功功率消耗，其中无功功率消耗情况最为严重的要以电压配电网为最。因此，在电网实际运行过程中，为使输电线路无功功率传输消耗将至最低，从而促进电网输配电设备的运行效率大幅提高，在配置武功补偿装置与设备的过程中，要进行科学合理地布局，并坚持“就地平衡，分级补偿”的配置原则，确保无功补偿装置配置合理。
2影响功率因数的主要因素
2.1异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备
异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率，它和负载率的大小无关。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
2.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响
当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一般工厂的无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
3无功补偿技术对低压电网功率因数的影响优化
3.1应用随机补偿技术提高低压电网功率因数
随机补偿主要在低压电网的特殊区域和特殊电气上应用，是通过低压电网中的低压电容器做到与电动设备的并联，以控制投切的手段和平衡电容的方法实现对电工设备的保护，进而控制整个低压电网功率因数。随机补偿具有无功补偿与设备运行相一致的特点，不需要对补偿设备、补偿容量进行频繁地调整和控制，减少了低压电网的系统压力。在随机补偿低压电网电动设备过程中，应该以提升功率因数作为出发点，要简化随机补偿的设备，通过科学配置随机补偿装置，简化低压电网的结构，降低低压电网出现事故的可能，进一步提升低压电网的安全性和经济性。
3.2随器补偿
随器补偿是指将低压电容器通过低压保险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。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,从而导致电费单价的增加。
随器补偿的优点:接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功,限制电网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损,具有较高的经济性,是目前补偿无功最有效的手段之一。
3.3应用跟踪补偿技术加护提高低压电网功率因数
顾名思义跟踪补偿就是对大用电量电气设备进行母线上的跟踪性补偿，特别在工业生产或区域供电过程中，跟踪补偿的优势就越发明显，对于低压电网功率因数的提升效果也就越好。很多低压电网已经广泛使用跟踪补偿技术，通过高质量、低能耗的补偿效果，以此来替代随机补偿和随器补偿，做到对低压电网功率因数的有效保障。在跟踪补偿技术应用的实际中要考虑到功率因数的实际水平，要将补偿电容器与大用电量电气母线直接相关联，做到对低压电网功率因数的有效提升。同时，要注意跟踪补偿装置的设计、施工与维护成本控制，避免过大的造价影响到跟踪补偿技术的应用，进而出现低压电网功率因数难于得到保障问题的产生。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。跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时，应优先选用跟踪补偿方式。
3.4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。
对于生产企业想要提高功率因数,其补偿容量Qc按下式选择:Qe=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意义同前,tgφ1由有功和无功电能表读数求得。
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。但电气设备不连续运转或轻负荷运行时,会造成过补偿,使运行电压抬高,电压质量变坏。因此这种方法选择的容量,对于低压来说最好采用电容器组自动控制补偿,即根据负荷大小自动投入无功补偿容量的多少,对高压来说应考虑采取防过补偿措施。
4无功补偿的效益
节省企业电费开支。国家电价制度中，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。提高设备的利用率。在同样有功功率下，因功率因数的提高，负荷电流减少，因此向负荷传送功率增加了功率储备;如果原网络已趋于过载，由于功率因数的提高，输送无功电流的减少，使系统不致于过载运行;对尚处于设计阶段的新建企业来说则能降低设备容量，减少投资费用，在一定条件下，改善后的功率因数可以使所选变压器容量降低。因此，使用无功补偿不但减少初次投资费用，而且减少了运行后的基本电费。
5结语
无功补偿技术是低压电网控制和提升功率因数，推进低压电网电能提升的基础技术。新时期，低压电网管理与技术人员应该进一步挖掘无功补偿技术的潜力，使无功补偿技术真正成为提高低压电网供电质量和功率因数的前提，以无功补偿技术来扩大低压电网补偿容量，确保低压电网能够得到科学改进和合理扩容，进而实现低压电网的安全与高效，达到节约电能、提高低压电网效能的目标。
参考文献：
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