無功功率補償

　　電網輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無功功率。直接消耗電能，把電能轉變為機械能，熱能，化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率;不消耗電能;只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率，如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能。

　　電流在電感元件中作功時，電流超前于電壓90℃。而電流在電容元件中作功時，電流滯后電壓90℃。在同一電路中，電感電流與電容電流方向相反，互差180℃。如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件，使兩者的電流相互抵消，使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小，從而提高電能作功的能力，這就是無功補償的道理。

　　無功補償的意義

　　補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。減少發、供電設備的設計容量，減少投資，提高功率因數后，線損率也下降了。減少設計容量，減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。

　　無功補償改善電能質量

　　電網中無功補償設備的合理配置，與電網的供電電壓質量關系十分密切。合理安裝補償設備可以改善電壓質量。 由于越靠近線路末端，線路的電抗越大，因此越靠近線路末端裝設無功補償裝置效果越好。

　　無功補償降低電能損耗

　　安裝無功補償主要是為了降損節能，如輸送的有功P為定值，加裝無功補償設備后功率因數 由cosφ提高到cosφ1，因為P=UIcosφ，負荷電流I與cosφ成反比，又由于P=I2R，線路的有功損失與電流I的平方成正比。當cosφ升高，負荷電流I降低，即電流I降低，線路有功損耗就成倍降低。

　　無功補償挖掘發供電設備潛力

　　（1）在設備容量不變的條件下，由于提高了功率因數可以少送無功功率，因此可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP計算如下： ΔP=P1-P=S（cosφ1-cosφ）

　　（2）　如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變容量也相應地減少ΔS計算如下： ΔS=S-S1=P（1/cosφ-1/cosφ1） 可以減少供電設備容量占原容量的百分比為ΔS/S計算如下： ΔS/S=（cosφ1-cosφ）/cosφ1=（1-cosφ/cosφ1）

　　（3）　安裝無功補償設備，可使發電機多發有功功率。系統采取無功補償后，使無功負荷降低，發電機就可少發無功，多發有功，充分達到銘牌出力。

　　無功補償減少用戶電費支出

　　（1）　可以避免因功率因數低于規定值而受罰。

　　（2）　可以減少用戶內部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，因而相應可以減少電費的支出。 綜上所述，采用無功補償可以提高功率因數，是一項投資少，收效快的節能措施。并聯補償電容器原理簡單、使用方便、運行經濟、投資省、可以分組投切保證電壓合格率和合理的功率因數。我國各地區配網和農網很多地方平均功率因數偏低，有降低線損的潛力。通過計算，采用補償電容器進行合理的補償一定能取得顯著的經濟效益。

　　無功功率補償的作用

　　動態無功功率補償的作用非常明顯，在電力網絡中大多數用戶和大多數網絡器件都要被提供無功。電力網絡必須向電力系統提供足夠的功率來保證網絡元件和負載所需的功。如果所需要的無功功率不夠或者這些所需要的動態無功補償不足，就會降低電力系統的安全系數和用電設備的安全系數。因此，無功功率補償對電力網絡系統和用戶終端有巨大現實作用，概括起來有：

　　（1）提高終端電壓和電網電壓穩定供電質量。

　　（2）降低設備的容量，使功率損耗降低，提高供電系統的的功率因數。

　　（3）提高輸電能力和效率，并能提供一定的系統阻尼，提高系統的穩定性。

　　（4）使發電機輸出能力得到提高。

　　（5）減少線路傳輸過程中的電能損失，增強輸電網絡的有功傳輸能力。

　　（6）以減少變壓器的網絡功率損失，提高了功率輸出和經濟效益。

　　（7）減少了設備的熱值，從而延長了設備的使用壽命，提高設備利用率。

　　（8）提高運行安全性，避免系統電壓的崩潰和系統的不穩定。

　　（9）使三相的有功功率和無功功率達到平衡。

　　動態無功補償裝置已經發展了近半個世紀，形成的補償原理不同、導致補償效果也各不相同。從補償時是否能跟隨電力系統的無功需求的變化角度，劃分為兩種：靜態無功補償裝置和動態無功補償裝置。從運動部件的角度來分同樣分為兩種：運動補償裝置和靜止補償裝置。從出現順序上分無功功率補償裝置也可以分為兩種：以前的補償裝置和新型的補償裝置。根據無功功率補償裝置的所承受電壓的不同可以分為兩種：低壓的補償裝置和高壓的補償裝置。

　　從裝置本有沒有自身提供能源也可以分為兩種：無源的補償裝置和有源的補償裝置。同步調相機是運動無功功率補償裝置的代表，同步調相機是也屬于傳統的無功功率補償裝置，它還屬于有源的無功功率補償裝置。統一潮流控制器、有源電力濾波器、電容器、電抗器、靜止無功功率補償器等等屬于靜止無功功率補償范疇。其中屬于傳統的有電力電容器、電力電抗器，剩下的無功功率補償裝置則是現代無功功率補償裝置。

　　傳統靜止無功功率補償裝置的最大特點是補償容量不能跟隨負荷無功功率容量的變化而提供相應的無功功率，因此又稱之為靜態靜止無功功率補償裝置，故由此得名簡稱靜態無功功率補償裝置。而現代靜止無功功率補償裝置的主要特點是所提供的無功能跟隨負荷所需的功率，因此又稱之為動態靜止無功功率補償裝置。每種無功功率補償裝置都可以劃分為兩種：高壓補償裝置和低壓補償裝置。