无功补偿的意义和原理

文章摘要：配电网中负荷无论是工业负荷还是民用负荷，大部分是感性负荷。它们运行时需从电网吸收大量无功功率，致使电网功率因数、电能质量降低，电网技术损耗电能增加。电网中安装并联电容器补偿装置后，它可以减少电源向感性负荷经由输电线路输送的无功功率。由于减少

配电网中负荷无论是工业负荷还是民用负荷，大部分是感性负荷。它们运行时需从电网吸收大量无功功率，致使电网功率因数、电能质量降低，电网"技术损耗电能"增加。电网中安装并联电容器补偿装置后，它可以减少电源向感性负荷经由输电线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动，故可以降低输电线路和变压器因输送无功功率而造成的电能损耗，从而提高电网功率因数、减少线损、电能质量得到明显改善。
     电网中感性负荷等效电路可看作电阻R和电感L串联的电路，功率因数          式中。
   将R、L串联电路与电容C并联之后，电路如图1-a所示，该电路电流方程为：  

图1 并联电容补偿无功功率的电路和向量图
a）补偿电路   b）相量图（欠补偿）   c）相量图（过补偿）
    由图1-b的相量图可知，并联电容后，电压与的相位差变小，即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流的相位滞后电压，这种情况称欠补偿；若电容C的容量过大，使供电电流的相位超前于电压，这种情况称为过补偿，其向量图如1-c所示。这会引起变压器二次侧电压抬升；电容器温升升高，电容器本身的功率损耗增大，电容器使用寿命缩短；容性无功在线路上传输也会增加电能损耗。故此种情况应避免。


无功补偿装置结构和主电路:补偿装置主要由柜体、控制器、空气开关、避雷器、电容器、熔断器和复合开关等组成。其主电路图如下（方框内部是补偿装置主电路；方框外部是低压配电网）： 图2 无功补偿装置主电路

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