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摘 要：电力系统的无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段。本文简要分析了无功补偿与节能降耗对我国电网运行的重要性，并分析了无功补偿在电网运行中的应用，进而促进我国电网的高效、平稳、安全、节能运行。
关键词：无功补偿；节能降耗；电网运行；重要性；应用
引言
电力系统中先天性地存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及客户的用电设备。系统运行中大量的无功功率将降低系统的功率因数，增大线路电压损失和电能损失，严重地影响着电力企业的经济效益，解决这些问题的一个行之有效的方法就是进行无功补偿。为了起到节能降损的作用，改善电能的质量，提高输变电设备的有功出力，使电气设备处在最佳经济状态下运行，使有限的电力能更好地为社会主义建设服务，做好无功补偿工作势在必行。
1无功补偿与节能降耗在电网运行中的重要性
目前，在电网的运行中，由于监控技术方面的缺陷，以及电气设备安装与管理的不合理，都导致网损问题日趋严峻。因此，在电网的建设与运行管理中，通过无功补偿及节能降耗等电力技术的应用，不但可以起到提高电力系统输电效率的效果，而且也可保障電力系统运行的经济性。
1.1有效降低电力企业的成本
在我国电网的运行中，电压不稳、网损等现象不但增加了电力资源的损失，而且降低了电力设备的使用寿命和安全系数。无功补偿和节能降耗技术的广泛应用，在客观方面降低了电力企业用于电力设备维修与养护的费用，而且促使企业减少了在正常开机后的损耗，可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。
1.2保障电力输送过程的电压稳定
由于我国电网在运行中存在较为严重的网损问题，进而导致电力系统输电中经常出现电压不稳的现象。而应用无功补偿装置可以实现对于系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿，从而保障电力输送过程的电压稳定
2无功补偿原理
无功功率是按电磁感应原理工作的某个交流供用电设备和交流电源之间的能量交换。这种能量互换的最大值称为无功功率。如果用电设备为感性，则无功功率就是感性负载的磁场能和交流电源提供的电能交换；如果用电设备为容性，则无功功率就是容性负载的电场能和交流电源的电能的互换。无功功率的存在是无法避免的，因为我们的用电负载严格来说都是由等效电阻、电感和电容组成的，电路中只要有一个线圈，当通过的电流不断变化时，就会产生磁场。在电路中，减少无功功率就能降低损耗。提供无功功率的途径主要有两条：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率.由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益.而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率.采用可以供应无功功率的装置来补偿用电设备所需的无功功率，能降低功率损失，提高功率因数。采用电力电容器来补偿用电设备需要的无功功率的，称为电容无功补偿法。
3无功补偿的配置原则
从电力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，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地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”的原则进行合理布局。
3.1总体平衡与局部平衡相结合
首先要满足整个局电网的无功电力的总体平衡，其次要满足变电所及10kV配电线路的无功电力平衡。如果无功电源的布局，补偿容量和补偿位置选择不合理，局部地区的无功电力不能就地平衡，就会造成不同分区之间无功电力的长途输送和交换，使电网的功率损耗和电能损耗增加。因此，在规划过程中，要在总体平衡的基础上，强调局部平衡，研究各个局部的补偿方案，求得最优化的组合，以达到最佳的补偿效果。
3.2分散补偿与集中补偿相结合
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器；分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路、配电变压器和用户的用电设备等，进行无功补偿.集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。因此，要有效降低线损，必须坚持分散为主的补偿原则，做到无功功率在哪里发生，就在哪里补偿。
3.3降损与调压相结合
从电能损耗角度分析，一般35kV以下电网，电能损耗所占比重较大，因此，应以降损为主。无功补偿的主要作用和最大的经济效益是降损，同时兼顾满足调整电压的要求，以保证电压质量。对于某些轻载运行的线路，因电压偏高，配电变压器的铁损占线损的70%以上，不宜再装电容器组，否则，会使线路电压升得过高，配电变压器铁损进一步增加，线损增高.
3.4电力部门补偿与用户补偿相结合
在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%-60%，其余的无功功率消耗在配电网中。因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡。无功功率必须由电力部门和用户共同进行补偿。
4电网运行中无功补偿装置的应用策略
4.1补偿点的确定
对于10kV线路的无功补偿，其计算方法主要有无功均匀分布法、相对分析法以及动态规划法等。从实用性和实用性等方面考虑，适用性最强的方法为无功均匀分布法。该法指出，线路的最佳补偿应为线路全长约2/3的位置，而最佳补偿容量应为线路无功总需求量的2/3左右。2/3的补偿线路的无功电荷，补偿点的最佳位置为全线长的2/3处，而线路的上前1/3段所需的无功消耗则是由变电站所提供，位于中间1/3段是由电容器产生的无功向前方流动所提供，而末端1/3段则是变压器产生的无功向后方流动所产生的，这可以将线路中的无功流动降至最低，因而所产生的有功损耗以及电压值均为最小。因此，应以补偿点直至线路末段的无功负荷约等于1/3线路总无功负荷为基础，在线路的相对长度的2/3处进行确定补偿点。
4.2确定无功补偿量
电容器的补偿容量主要是由电力负荷、补偿前以及要求的补偿提供功率因数所决定。此外，当功功率因素从原来的0.95增加至1.0时，所需补偿容量也将显著增加，因此，不宜将功率因素增加至1。尤其对于高压线路补偿，很容导致投资效益降低。与此同时，还应注意防止过补偿，以免向系统倒输送无功，导致运行电压增加，影响设备运行的安全性。且还将造成网络损耗加大，使节能效果降低，应注意采取有效的措施避免向系统倒输送无功功率。
4.3合理选择电容器
保护装置在配电网运行过程中，为确保电容器运行的安全性，因此应对电容器实施保护策略。首先，采用限时过流以及限时速断对相间短路故障实施保护。采用熔断器保护和双星中性点平衡保护对电容器的内部故障实施保护。利用过压及欠压保护在网络中的波动动作防止短路跳闸。上述操作均应由试验人员操作，每年进行2次定值校验，同时应对电容器进行相应的检查，以确保电容器的可靠运行。
4.4加强电容器的日常检查和维护
在电容器运行过程中，运行电工应每隔2h对其进行1次巡检，观察电容器的三相电流平衡与否、外壳是否有膨胀和漏油情况、是否有异常声响以及火花的产生、放电指示灯熄灭与否、熔丝正常与否。当电容器组停电时，应对电容器组实施充分放电措施。应加强电容器外壳灰尘清扫干净，并检查接地线路以及熔丝的完好情况。
结语
总之，在我国国民经济的建设与发展中，电力作为基础的能源，其运行中的经济性和安全性日益受到重视。电网的运行管理中，无功补偿装置的应用可以提高电力系统的整体功率因数，而且具有节能降耗的重要作用，对于电力企业的经济效益实现也有客观的促进作用，必须得到国家电网建设与监管部门的高度重视。
参考文献
[1] 杨腾栋.无功补偿及其对电力系统电压稳定性影响的分析[D].贵州大学，2007.
[2] 劳超斌.无功补偿在配网节能降耗中的运用[J]. 山东工业技术，2014，24：186+200.
[3] 解丽君.无功补偿装置在10kV配电网节能工程中的应用[J]. 中国高新技术企业，2011，12：71-72.
关键词：无功补偿；节能降耗；电网运行；重要性；应用
引言
电力系统中先天性地存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及客户的用电设备。系统运行中大量的无功功率将降低系统的功率因数，增大线路电压损失和电能损失，严重地影响着电力企业的经济效益，解决这些问题的一个行之有效的方法就是进行无功补偿。为了起到节能降损的作用，改善电能的质量，提高输变电设备的有功出力，使电气设备处在最佳经济状态下运行，使有限的电力能更好地为社会主义建设服务，做好无功补偿工作势在必行。
1无功补偿与节能降耗在电网运行中的重要性
目前，在电网的运行中，由于监控技术方面的缺陷，以及电气设备安装与管理的不合理，都导致网损问题日趋严峻。因此，在电网的建设与运行管理中，通过无功补偿及节能降耗等电力技术的应用，不但可以起到提高电力系统输电效率的效果，而且也可保障電力系统运行的经济性。
1.1有效降低电力企业的成本
在我国电网的运行中，电压不稳、网损等现象不但增加了电力资源的损失，而且降低了电力设备的使用寿命和安全系数。无功补偿和节能降耗技术的广泛应用，在客观方面降低了电力企业用于电力设备维修与养护的费用，而且促使企业减少了在正常开机后的损耗，可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。
1.2保障电力输送过程的电压稳定
由于我国电网在运行中存在较为严重的网损问题，进而导致电力系统输电中经常出现电压不稳的现象。而应用无功补偿装置可以实现对于系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿，从而保障电力输送过程的电压稳定
2无功补偿原理
无功功率是按电磁感应原理工作的某个交流供用电设备和交流电源之间的能量交换。这种能量互换的最大值称为无功功率。如果用电设备为感性，则无功功率就是感性负载的磁场能和交流电源提供的电能交换；如果用电设备为容性，则无功功率就是容性负载的电场能和交流电源的电能的互换。无功功率的存在是无法避免的，因为我们的用电负载严格来说都是由等效电阻、电感和电容组成的，电路中只要有一个线圈，当通过的电流不断变化时，就会产生磁场。在电路中，减少无功功率就能降低损耗。提供无功功率的途径主要有两条：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率.由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益.而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率.采用可以供应无功功率的装置来补偿用电设备所需的无功功率，能降低功率损失，提高功率因数。采用电力电容器来补偿用电设备需要的无功功率的，称为电容无功补偿法。
3无功补偿的配置原则
从电力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，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地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”的原则进行合理布局。
3.1总体平衡与局部平衡相结合
首先要满足整个局电网的无功电力的总体平衡，其次要满足变电所及10kV配电线路的无功电力平衡。如果无功电源的布局，补偿容量和补偿位置选择不合理，局部地区的无功电力不能就地平衡，就会造成不同分区之间无功电力的长途输送和交换，使电网的功率损耗和电能损耗增加。因此，在规划过程中，要在总体平衡的基础上，强调局部平衡，研究各个局部的补偿方案，求得最优化的组合，以达到最佳的补偿效果。
3.2分散补偿与集中补偿相结合
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器；分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路、配电变压器和用户的用电设备等，进行无功补偿.集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。因此，要有效降低线损，必须坚持分散为主的补偿原则，做到无功功率在哪里发生，就在哪里补偿。
3.3降损与调压相结合
从电能损耗角度分析，一般35kV以下电网，电能损耗所占比重较大，因此，应以降损为主。无功补偿的主要作用和最大的经济效益是降损，同时兼顾满足调整电压的要求，以保证电压质量。对于某些轻载运行的线路，因电压偏高，配电变压器的铁损占线损的70%以上，不宜再装电容器组，否则，会使线路电压升得过高，配电变压器铁损进一步增加，线损增高.
3.4电力部门补偿与用户补偿相结合
在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%-60%，其余的无功功率消耗在配电网中。因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡。无功功率必须由电力部门和用户共同进行补偿。
4电网运行中无功补偿装置的应用策略
4.1补偿点的确定
对于10kV线路的无功补偿，其计算方法主要有无功均匀分布法、相对分析法以及动态规划法等。从实用性和实用性等方面考虑，适用性最强的方法为无功均匀分布法。该法指出，线路的最佳补偿应为线路全长约2/3的位置，而最佳补偿容量应为线路无功总需求量的2/3左右。2/3的补偿线路的无功电荷，补偿点的最佳位置为全线长的2/3处，而线路的上前1/3段所需的无功消耗则是由变电站所提供，位于中间1/3段是由电容器产生的无功向前方流动所提供，而末端1/3段则是变压器产生的无功向后方流动所产生的，这可以将线路中的无功流动降至最低，因而所产生的有功损耗以及电压值均为最小。因此，应以补偿点直至线路末段的无功负荷约等于1/3线路总无功负荷为基础，在线路的相对长度的2/3处进行确定补偿点。
4.2确定无功补偿量
电容器的补偿容量主要是由电力负荷、补偿前以及要求的补偿提供功率因数所决定。此外，当功功率因素从原来的0.95增加至1.0时，所需补偿容量也将显著增加，因此，不宜将功率因素增加至1。尤其对于高压线路补偿，很容导致投资效益降低。与此同时，还应注意防止过补偿，以免向系统倒输送无功，导致运行电压增加，影响设备运行的安全性。且还将造成网络损耗加大，使节能效果降低，应注意采取有效的措施避免向系统倒输送无功功率。
4.3合理选择电容器
保护装置在配电网运行过程中，为确保电容器运行的安全性，因此应对电容器实施保护策略。首先，采用限时过流以及限时速断对相间短路故障实施保护。采用熔断器保护和双星中性点平衡保护对电容器的内部故障实施保护。利用过压及欠压保护在网络中的波动动作防止短路跳闸。上述操作均应由试验人员操作，每年进行2次定值校验，同时应对电容器进行相应的检查，以确保电容器的可靠运行。
4.4加强电容器的日常检查和维护
在电容器运行过程中，运行电工应每隔2h对其进行1次巡检，观察电容器的三相电流平衡与否、外壳是否有膨胀和漏油情况、是否有异常声响以及火花的产生、放电指示灯熄灭与否、熔丝正常与否。当电容器组停电时，应对电容器组实施充分放电措施。应加强电容器外壳灰尘清扫干净，并检查接地线路以及熔丝的完好情况。
结语
总之，在我国国民经济的建设与发展中，电力作为基础的能源，其运行中的经济性和安全性日益受到重视。电网的运行管理中，无功补偿装置的应用可以提高电力系统的整体功率因数，而且具有节能降耗的重要作用，对于电力企业的经济效益实现也有客观的促进作用，必须得到国家电网建设与监管部门的高度重视。
参考文献
[1] 杨腾栋.无功补偿及其对电力系统电压稳定性影响的分析[D].贵州大学，2007.
[2] 劳超斌.无功补偿在配网节能降耗中的运用[J]. 山东工业技术，2014，24：186+200.
[3] 解丽君.无功补偿装置在10kV配电网节能工程中的应用[J]. 中国高新技术企业，2011，12：71-72.