無功補(bǔ)償是電網(wǎng)運(yùn)行中常用、有效的降損節(jié)能技術(shù)措施之一。它是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低損耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量。

一、對(duì)電力用戶

在實(shí)際工作中，我們發(fā)現(xiàn)一些電力用戶對(duì)無功補(bǔ)償?shù)姆e極性不高，由于他們?cè)谡J(rèn)識(shí)上存在誤區(qū)，因此總認(rèn)為無功補(bǔ)償是供電公司的事，與用戶沒有多大關(guān)系，直流高壓發(fā)生器適用于電力部門、企業(yè)動(dòng)力部門對(duì)氧化鋅避雷器、電力電纜、發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行直流高壓試驗(yàn)和泄漏電流試驗(yàn)。進(jìn)行無功補(bǔ)償對(duì)用戶沒有多大好處。其實(shí)，無功補(bǔ)償不僅對(duì)供電公司有利，而且對(duì)電力用戶也有很大好處。為便于電力用戶理解，簡(jiǎn)單分析如下：

無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)是要盡量減少無功功率在網(wǎng)絡(luò)中傳遞，設(shè)法就地安裝無功電源，從而滿足電力用戶及網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)無功功率的需求。變電站安裝的電容器裝置只能減少110kV、35kV線路中無功功率的傳遞，降低110kV、35kV線路的損耗，而電力用戶安裝的的電容器裝置，能減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中無功功率的傳遞，從而能降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的線路損耗，改善整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量。

具體地說，電力用戶安裝無功補(bǔ)償裝置的好處有：

1．實(shí)行力率收費(fèi)，可減少電費(fèi)支出。

力率電費(fèi)是指電力用戶感性負(fù)載無功消耗量過大，造成功率因數(shù)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而按電費(fèi)額的百分比追收的電費(fèi)（詳見功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表）。

高壓計(jì)量的用戶：

力率電費(fèi)＝（電度電費(fèi)+基本電費(fèi)）×罰款比例

獎(jiǎng)勵(lì)電費(fèi)＝（電度電費(fèi)+基本電費(fèi)）×獎(jiǎng)勵(lì)比例

低壓計(jì)量的用戶：

力率電費(fèi)＝電度電費(fèi)×罰款比例

獎(jiǎng)勵(lì)電費(fèi)＝電度電費(fèi)×獎(jiǎng)勵(lì)比例

電度電費(fèi)是指動(dòng)力電費(fèi)，不包括照明電費(fèi)，照明是不收力率電費(fèi)的。

對(duì)于低壓計(jì)量的用戶電度電費(fèi)中還包括線損電費(fèi)和變壓器的有功損失電費(fèi)。

高壓計(jì)量的用戶當(dāng)變壓器的容量超過315KVA時(shí)收基本電費(fèi)，基本電費(fèi)是按變壓器的容量來收取的。

2．減少了電能損失。

因?yàn)棣＝（）2×R，所以ΔP與功率因數(shù)的平方成反比，如果用戶的功率因數(shù)從0.7提高到0.95，功率損失可減少46%，如果功率因數(shù)從0.7提高到0.90，則功率損失可減少40%，效果是明顯的，因此，提高用戶功率因數(shù)是節(jié)約電能的重大措施。

3．可選用截面較小導(dǎo)線：

因?yàn)椋桑?，功率因?shù)提高后，電流數(shù)值下降，導(dǎo)線截面可相應(yīng)減少。

4．可選用較小容量的變壓器。

因?yàn)橐曉诠β蔛＝，功率因數(shù)提高后，S值相應(yīng)下降，可選用較小容量的變壓器，減少變壓器的一次性投資、增容時(shí)的貼費(fèi)和支付給電業(yè)部門按變壓器容量收取的基本電費(fèi)；從另一方面說，如果設(shè)備輸送容量一定，功率因數(shù)提高，輸送的有功功率將增加。

5．減少電壓降，改善電壓質(zhì)量：

因電壓降ΔU＝，而且一般電力系統(tǒng)的X＞＞R值，Q減少后，可較大幅度地減少電壓降，從而改善用戶的電壓質(zhì)量。

電力用戶功率因數(shù)提高到何值是經(jīng)濟(jì)的，需要根據(jù)技術(shù)比較，衡量后確定。

二、對(duì)農(nóng)網(wǎng)線路

電力線路是用來傳輸電能的，而線損是電能在傳輸過程中所產(chǎn)生的有功電能、無功電能和電壓損失的總稱（在習(xí)慣上常稱為有功電能損失）。電網(wǎng)的線損按性質(zhì)可分為技術(shù)線損和管理線損。技術(shù)線損又稱為理論線損，它是電網(wǎng)中各元件電能損耗的總稱?？赏ㄟ^理論計(jì)算來預(yù)測(cè)，而通過安裝無功補(bǔ)償裝置等技術(shù)措施便可以達(dá)到降低技術(shù)線損的目的。管理線損是由計(jì)量設(shè)備誤差引起的線損以及由于管理不善和失誤等原因造成的線損，如竊電和抄表核算過程中漏抄、錯(cuò)抄、錯(cuò)算等原因造成的線損。管理線損通過加強(qiáng)管理來達(dá)到降低的目地。

在技術(shù)措施方面主要是安裝線路無功補(bǔ)償裝置來改善網(wǎng)絡(luò)中的無功功率分布，提高功率因數(shù)COSφ。

在有功功率合理分配的同時(shí)，做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠(yuǎn)距離輸送。增設(shè)無功補(bǔ)償裝置，提高負(fù)荷的功率因數(shù)。合理地配置無功補(bǔ)償裝置，改變無功潮流分布，減少有功損耗和電壓損耗、減少發(fā)電機(jī)送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸?shù)臒o功功率，使線損大為降低，還可以改善電壓質(zhì)量，提高線路和變壓器的輸送能力。

無功功率對(duì)電壓的影響

電網(wǎng)在進(jìn)行功率傳輸時(shí)，電流將在線路等阻抗上產(chǎn)生電壓損耗△U，假如始端電壓為U1，末端電壓為U2，則電壓損耗計(jì)算公式為:△U=U1-U2=（PR+QX）/Un

式中：P----線路傳輸?shù)挠泄β剩↘W）

Q----線路傳輸?shù)臒o功功率（Kvar）

Un----線路額定電壓（KV）

R、X----線路電阻、電抗（Ω）

若保持有功功率恒定，而R和X為定值，無功功率Q愈小，則電壓損失愈小，電壓質(zhì)量就愈高。當(dāng)線路安裝容量為QC的并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置后，線路的電壓損耗變?yōu)椋?br>
△U′=[PR+（Q-QC）X]/Un

可以看出:采取無功補(bǔ)償以后，線路傳輸?shù)臒o功功率變小，相應(yīng)地減少了線路電壓的損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

無功功率對(duì)線損的影響

無功功率不僅影響配電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，而且導(dǎo)致了配電系統(tǒng)供電線損的增加。

1．線路

在農(nóng)用配電網(wǎng)中線路的年電能損耗為：△A=3RI2maxて×10-3=△Pmaxて×10-3＝P2Rて×10-3/(U2COS2φ)(KWh)

式中：△Pmax----年內(nèi)線路輸送大負(fù)荷時(shí)的有功功率（KW）

Imax---裝置所通過的大負(fù)荷電流（A）

て----大負(fù)荷損耗時(shí)間（h），其值可由年負(fù)荷曲線確定。

將功率因數(shù)由COSφ1提高到COSφ2時(shí)，線路中的功率損耗降低率為：

△P％＝[1-(COSφ1/COSφ2)2]×100%

當(dāng)功率因數(shù)由0.7提高到0.9時(shí)，線路中的功率損耗可減少39.5%。

2．變壓器

當(dāng)電壓為額定值時(shí)，在農(nóng)用配電網(wǎng)中變壓器的年電能損耗為：△A=n△P0t+S2max△PKて/(nS2n)(KWh)

式中：△P0----變壓器的鐵損（KW）

△PK----變壓器的銅損（KW）

Sn----變壓器的額定容量（KVA）

Smax----變壓器的大負(fù)荷（KVA）

t----變壓器每年投入運(yùn)行的小時(shí)數(shù)(h)

n----并聯(lián)運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù)

て----大負(fù)荷損耗時(shí)間（h），其值可由年負(fù)荷曲線確定。

由于大負(fù)荷損耗時(shí)間て與功率因數(shù)COSφ有關(guān)，當(dāng)COSφ增大時(shí)，輸送的無功功率減少，相應(yīng)的て值也就減少，因而電網(wǎng)損耗也就明顯降低。

實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，不僅能改善電壓質(zhì)量，對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也有重大作用，應(yīng)根據(jù)各種運(yùn)行方式下的網(wǎng)損來優(yōu)化運(yùn)行方式，合理調(diào)整和利用補(bǔ)償設(shè)備提高功率因數(shù)。對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)電網(wǎng)中無功負(fù)荷及無功分布情況合理選擇無功補(bǔ)償容量和確定補(bǔ)償容量的分布，以進(jìn)一步降低電網(wǎng)損耗。

實(shí)際補(bǔ)償過程中，電容器容量的選擇是一個(gè)十分重要的問題，如果我們選擇的容量過小，則起不到很好的補(bǔ)償作用；如果容量選擇過大，供電回路電流的相位將超前于電壓，就會(huì)產(chǎn)生過補(bǔ)償，引起變壓器二次側(cè)電壓升高，導(dǎo)致電力線路及電容器自身的損耗增加。

無功補(bǔ)償是日常運(yùn)行中常用、有效的降損節(jié)能技術(shù)措施，無功分散補(bǔ)償更能實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡。對(duì)降低供電線損，提高配網(wǎng)供電能力，改善電壓質(zhì)量都有重大意義，所以，在配電網(wǎng)建設(shè)與改造中應(yīng)大力推廣無功補(bǔ)償技術(shù)。