什么是无功补偿

无功补偿是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。

首先我们来了解一下，什么是无功功率？

无功功率，许多用电设备均是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。而为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。无功不做任何功，但会占用输变电设备的容量，降低设备利用率。

什么是功率因数：

功率因数：是用来衡量用电设备（如：电网的变压器、传输线路等）的用电效率的数据。功率因数＝有功功率/视在功率。cosφ=P/[(P2+Q2)^(1/2)]，当Q越接近于0时，功率因数越大。

功率因数是反映电能中无功电能和有功电能比例关系的指标。这个指标数值越接近1，意味着电网系统中流动的无功功率越趋近于0，可以降低系统无功功率引起的电能损耗，同时用户侧也能避免因功率因素过低而招致供电局的无功罚款。

无功补偿的意义：

在现有的企业用电大环境下，提升功率因数，减少无功消耗，会给电网及用电企业带来诸多效益。

对于电网，提高功率因数：

1、提高输变电设备的利用率；

2、降低电压损失，提高末端电压水平；

3、降低线路损耗。

4、降低能源浪费

对于用电企业，提高功率因数：

1、减少基本电费；

2、避免罚款，甚至获得奖励；

3、减少因无功带来的设备损失和维修；

4、增加设备容量利用率，节约设备投资成本。

不仅如此，功率因数是否达标直接决定了企业当月电费账单。如果功率因数不达标，则供电局会进行罚款；功率因数超过考核指标，供电局会对电费有对应的奖励。

我国电力系统关于用户侧无功功率因数要求政策如下：

能源电［1988］18号 ，电力系统电压和无功电力管理条例：

高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.90及以上，其他100kVA(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0.85及以上，农业用电功率因数为0.80及以上。凡功率因数未达到上述规定的新用户，供电局可拒绝接电或加收力率调整费。

无功功率补偿Reactivepowercompensation，简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两部分：一是有功功率：直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；二是无功功率：不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率（如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能）。

无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义：

⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。

⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。

⑶降低线损，由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosθ为补偿前的功率因数则：

cosΦ>cosθ，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。

电网中常用的无功补偿方式包括：

①集中补偿：在高低压配电线路中安装并联电容器组；

②分组补偿：在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；

③单台电动机就地补偿：在单台电动机处安装并联电容器等。

加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。

确定无功补偿容量时，应注意以下两点：

①在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。

②功率因数越高，每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。

无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定：Q≤UΙ0式中：Q---无功补偿容量（kvar）；U---电动机的额定电压（V）；Ι0---电动机空载电流（A）；但是无功就地补偿也有其缺点：⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿；众所周之，无功补偿按其安装位置和接线方法可分为：高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大，效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大，电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小，利用率也高，且能补偿变压器自身的无功损耗。为此，这三种补偿方式各有应用范围，应结合实际确定使用场合，各司其职分类。

供电局之所以罚款，是因为工厂的无功补偿存在问题，导致电力系统损耗过大。

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