摘要：在正常情況下電力系統(tǒng)中的無功功率是由異步電動機、電力變壓器，電弧爐和線路無功損耗以及串并聯(lián)電抗器等無功負荷產(chǎn)生的，其中電機、變壓器在電網(wǎng)中所占的無功功率比例是最高的，有些甚至占全廠負荷載重的80%之上。若此時電網(wǎng)供給的無功功率不能滿足其負載需求，則無功電源及其負載保持低電壓平衡。由于電力系統(tǒng)運行電壓水平低，會給電力系統(tǒng)帶來一系列危害，表現(xiàn)在以下四個方面：

　　1 設備出力不足

　　線路及變壓器裝置允許的通過容量減少，由于并聯(lián)電容器與之電壓有平方關系，故其也減少出力，進而造成無功功率更少，導致發(fā)電機出力不足，電壓降低幅度在10%到15%，有功、無功功率出力降低約為10%到15%。

　　2 設備損壞

　　由于電壓低，用戶電動機出力降低。如果電壓降低20%，電動機轉(zhuǎn)矩減少36%，電流增加約為20~25%，設備溫度升高12~15%。若電壓降低，則無法帶動電機軸正常運轉(zhuǎn)，造成其堵轉(zhuǎn)，繞組形成過電流，因發(fā)熱過多而燒壞設備。

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　　3 電力系統(tǒng)損耗增加

　　線路、變壓器有功損耗和無功損耗增加。如果線路電壓平均降低15%，線路損耗增加大約32%。

　　4 電力系統(tǒng)穩(wěn)定度降低

　　若電網(wǎng)系統(tǒng)的無功功率不足時，則發(fā)電機無功出力將被迫增大，同時受端系統(tǒng)的電壓值降低。若送電線路突發(fā)故障時，電源供給的無功功率更小，則受端系統(tǒng)的電壓降低幅度更大，若電壓降到低于額定值的70%或更多，則可能會造成電壓崩潰，進而造成斷電。

　　由于無功不足帶來的危害極大，需要用無功補償設備補償系統(tǒng)中無功功率的不足，以維持整個系統(tǒng)的無功平衡和穩(wěn)定。電容器、調(diào)相機和靜止無功補償器是無功補償?shù)闹饕O備，而其中的電容器具有小成本投入、有功功耗低且運維管理便利等特點，因而常使用并聯(lián)形式的電容器用于電網(wǎng)運行系統(tǒng)中的無功功率補償器件。當其連接到電網(wǎng)線路時，需注意以下要求：

　　(1)為降低因無功功率在傳輸中造成的電網(wǎng)有功功率的損耗，原則上應對無功功率進行就地平衡補償，即低電壓區(qū)的無功功率使用低壓電容器件進行補償，高電壓區(qū)進行高壓補償;另外，在正常環(huán)境下的電廠中，低壓電容器應盡量以分散形式補償;針對容量大、負荷穩(wěn)定且頻繁工作的用電設備的無功功率補償，應單獨就地進行。

　　(2)若使用的電容器容量值較大，則應按照其工作電壓變化情況、負荷跳動、設備本身的技術(shù)條件、電網(wǎng)處的背景諧波含量等因素進行分組，且分組后的電容器裝置在各組中工作時，不能出現(xiàn)諧振情況。

　　(3)為了抑制諧波和抑制涌流，電容器組宜串聯(lián)適當參數(shù)的電抗器。僅用于抑制涌流時，電抗率宜取0.1%~1.0%。在對諧波進行抑制時，電抗率的選定需以并聯(lián)電容器件接到電網(wǎng)處的背景諧波含量為參考依據(jù)。

　　(4)為更好地對無功功率進行補償，并減少功耗，應避免用戶向電網(wǎng)傳輸無功功率;在高壓區(qū)無高壓負載時，不應在高壓區(qū)安裝并聯(lián)電容器。

　　為使無功功率在遠程傳輸或多級變壓器中功率損失降低最低，并減少在其過程中造成的有功功耗，提升電網(wǎng)的整體供電效率，對無功功率的補償應遵循“就地補償、分層分區(qū)進行平衡”等原則。這個原則對地區(qū)配電網(wǎng)顯得尤其重要，以下是根據(jù)東北電網(wǎng)和一些地區(qū)電網(wǎng)的實際調(diào)查分析，無功負荷構(gòu)成比例參加如圖：

　　通過表格看出，地區(qū)電網(wǎng)中負荷和配電網(wǎng)無功網(wǎng)損占無功總負荷的80%左右;35KV及以上電網(wǎng)無功網(wǎng)損占20%左右，所以合理配置配電網(wǎng)中的無功補償顯得尤其重要。

　　綜上所述，在供配電電網(wǎng)中進行無功補償和無功平衡，是保障電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定及滿足用戶對用電質(zhì)量需求的必要方法，同時對降低電能的損耗，提高電網(wǎng)在供電上的有效利用率方面也極具重要意義。