配电网无功补偿的原理和意义

一、无功补偿的原理

  电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。

用电设备在能量转换过程中建立了交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，

这种功率叫无功功率。

电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。

有功功率、无功功率和视在功率之间关系，如下图

由图可以看出，在有功功率 P 一定的情况下，用电设备的功率因数 cosφ

越小，则系统所需的无功功率 Q 越大。

如果无功功率不是由电容器提供，则必然消耗电力系统的无功功率，供电线路的导线和变压器的容量随之增大。在用户侧无功补偿能量不足的情况下，不仅增加供电投资、降低设备利用率，同时也将增加线路的损耗。

为此，《供用电营业规则》中规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高

用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变

动及时投入或切除，防止无功倒送。

《供用电营业规则》中还规定用户的功率因数

应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。因此，无论对供电部门还是用电企业，对无功功率进行动态补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。

无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接入同一电路，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。