l、引言 我國現階段發(fā)展中，能源的需求量大，消耗量也大，尤其是電能，所以進行有效的節(jié)約，也就顯得更為重要。隨著經濟的發(fā)展，各產業(yè)和民用用電量大幅增加的用電負荷中，整流和變頻設備所占的比例增加，無功負荷電流和諧波電流不僅增大供電系統(tǒng)損耗，諧波電流還可能引起通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)故障。解決上述問題的技術措施是加裝補償電容，從而減少系統(tǒng)損耗，提高電能質量。因此，解決好電網的無功補償問題，對網絡降損節(jié)能是極為重要的。 2、無功補償原則 無功補償，就其概念而言早為人所知，它就是借助于無功補償設備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數，降低能耗，改善電網電壓質量。從電力網無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級網絡和輸配電設備都要消耗一定數量的無功功率，尤以低壓配電網所占比重最大。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設備的效率，無功補償設備的配置應按照“分級補償，就地平衡”的原則，合理布局。原則如下： 1）總體平衡與局部平衡相結合，以局部為主。 2）電力部門補償與用戶補償相結合。 3）分散補償與集中補償相結合，以分散為主。 4）降損與調壓相結合，以降損為主。 3、提高功率因數的意義 功率因數反映了電源輸出的視存功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。提高功率因數的意義如下。 （1）改善設備的利用率 在一定的電壓和電流下，功率因數越大，設備輸出的有功功率越大。因此，改善功率因數是充分發(fā)揮設備潛力，提高設備的利用率的有效方法。 （2）減少線路有功損耗 補償前后線路傳送的有功功率小變 由于cosφ提高，補償后的電壓U[sub]2[/sub]稍大于補償前的電壓U[sub]1[/sub]，可近似認為U[sub]2[/sub]≈U[sub]1[/sub]。 從而導出 這樣線損P減少的百分數為 當功率因數從0.70～0.85提高到0.95時，可求得有功損耗將降低20％～45％。 （3）減小電壓損失 （4）提高電網的傳輸能力 4、影響功率因數的主要因素 1）大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。 2）變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。 因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數，變壓器不應空載運行或長期處于低負載運行狀態(tài)。 3）供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數造成很大影響。當供電電壓高于額定值的10％時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。 5、無功補償的分類 無功自動補償按性質分為三相電容自動補償和分相電容自動補償。 1）三相電容自動補償適用丁三相負載平衡的供配電系統(tǒng)。因三相回路平衡，回路中無功電流相同，所以在補償時，調節(jié)無功功率參數的信號取自三相中的任意一相，根據檢測結果，三相同時投切可保證三相電壓的質量。 2）在民用建筑中大量使用單相負荷，容易造成三相負載的嚴重不平衡，尤其是住宅樓在運行中三相不平衡更為嚴重。這種情況下用傳統(tǒng)的三相無功補償方式，不但不節(jié)能，反而浪費資源，難以對系統(tǒng)的無功補償進行有效補償，補償過程中所產生的過、欠補償等弊端更是給整個電網的正常運行帶來了嚴重的危害。對于三相不平衡及單相配電系統(tǒng)要采用分相電容自動補償，其原理是調節(jié)無功功率參數的信號取自三相中的每一相，根據每相感性負載的大小和功率因數的高低進行相應的補償，對其他相不產生相互影響。 以上介紹了影響功率因數的主要因素和提高功率因數的意義，并論述了無功補償的補償原則及分類，使讀者對無功補償有所認識，下面重點介紹一種新型無功補償裝置：SVS型無功補償裝置，并將其和普通無功補償裝置進行比較。 6、普通無功補償裝置和新型無功補償裝置（SVS）比較 （1）投切器件 普通無功補償裝置通過中間繼電器（或同態(tài)繼電器）接通接觸器、控制補償電容器投入或切除，投切電容不能保證在零電位瞬間，容易引起很人的浪涌電流或電壓，進而引起電氣傷害，成為供電故障的主要原因；新型無功補償裝置采用進口芯片品閘管，電容采用零電位瞬間投切，無尖峰脈沖電流干擾電網，保證系統(tǒng)安全供電，這在有敏感電子設備的場合非常重要。 （2）濾波同路 新型無功補償裝置帶有RC吸收同路，能濾除高次諧波，實現無投切振蕩，無補償呆區(qū)，該產品適用于諧波污染嚴重的三相電網中無功功率的補償。 （3）補償方式 普通無功補償裝置對三相不對稱負荷或單相負荷明顯的場所，也只能實行三相等量補償；新型無功補償裝置可根據實際需要自動投入等量或不等量電容，實現三相對稱或不對稱補償功能。 （4）響應時間 普通無功補償裝置機電開關投切的反應時間很慢，接通一組需要10～30 s的時間，完成全部補償需要幾分鐘的時間；新型無功補償裝置對于50Hz電網，在每個周期內使用快速傅里葉算法，自動響應時間小超過20ms。 （5）投切時間 普通無功補償裝置在投入或切除一步之間需要很長的時間，因此補償系統(tǒng)的特性受到影響；新型無功補償裝置當負載變化需要投切不止一個組數時，可以同時精確控制相應組數。 （6）補償精度 普通無功補償裝置由十電容組合配置精度不高，且跟蹤不迅速，會造成超前或滯后等補償不精確的現象；新型無功補償裝置由于每級電容按照2n-1倍數（1≤n≤4）等容遞增配置，可實現瞬時隨機組合投切，并可實現三相不對稱同時分別補償，平均功率因數均為0.9～0.99。 （7）運行性能 普通無功補償裝置接觸器投切系統(tǒng)的控制器通常情況下需要撥碼開關，小的顯示讓它非常困難地檢查系統(tǒng)的特性，沒有附加的遠程控制和通信，保護功能落后；新型無功補償裝置采用先進的微電腦控制器，檢測及跟蹤投切自動控制完成，無須人工干預，使用大的LCD顯示屏，提供非常方便的使用特性，可實現遠群控制及報告系統(tǒng)和電網的情況。具有嚴格的抗干擾能力，對過壓、缺相、欠壓及輸出端短路等線路故障均具有保護功能。 （8）維護性能 普通無功補償裝置接觸器壽命有限，需經常更換接觸器通斷所引起的浪涌會導致頻繁的設備故障和額外的更換。投入的電容器總是從零電位開始，對電網及電容器本身具有相當大的沖擊；新型無功補償裝量通過特有的吸收回路，可將回路中的尖峰脈沖吸收，通過特有的充電回路，可將準備投入的電容事先充電而保持一定電位的直流電平，減少對電網的沖擊，更好地保護開關模塊及電容器，具有很長的使用壽命，從而大大減少現場維護費用。 （9）經濟性能 普通無功補償裝置最初成本因為器什的更換和維修而經常改變，一段時間以后評估接觸器開關投切系統(tǒng)，實際的費用和間接的損失將比初始的投資大：新型尢功補償裝置初始投資比接觸器系統(tǒng)高，但是當考慮到運行和維護所需要的費用，整體投資比接觸器開關投切的系統(tǒng)低。同時因為補償因數較高，供電部門可能還會有一定的獎勵。 從上述比較中可以看出，新型低壓無功動態(tài)補償裝置的各項技術性能，都優(yōu)于傳統(tǒng)的補償裝置。且使用壽命長，維護工作量小，長期節(jié)能效果好。