SIEMENS西门子山东省威海市（授权）电机一级代理商——西门子华北总代理

一、电网的功率

（一）分类与定义

1、无功功率

无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率。在实际电力系统中，异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流；电力电子装置大多数功率因数都很低，导致电网中出现大量的无功电流。无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。因此，无功功率补偿(以下简称无功补偿)就成为保持电网高质量运行的一种主要手段之一。

2、有功功率

      有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。

（二）无功功率的作用

在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。    但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。

（一）无功补偿的基本原理

1、原理

  把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，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。    不过在确定无功补偿容量时应注意在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功功率会造成功率损耗增加；另外功率因数越高，补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。

2、原理分析

实际做功的有功电流为：IR；

补偿前感性电流为：IL0；

线路总电流为：I0；

并联电容器后，容性电流为: Ic；

补偿后线路感性电流减为：IL ；

补偿后线路总电流为：I；

如要将功率因数从cosφ1提高到  cosφ2 ， 需要的电容电流为：Ic= IL0 - IL = IR (tgφ1-tgφ2) 即:Q=P (tgφ1-tgφ2) 

（二）无功补偿的补偿方式

1、集中补偿

把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧母线上，并装设自动控制设备，使之能随负荷的变化而自动投切。电容器接在变压器一次侧时，可使线路损耗降低，一次母线电压升高，但对变压器及其二次侧没有补偿作用，而且安装费用高；电容器安装在变压器二次侧时，能使变压器增加出力，并使二次侧电压升高，补偿范围扩大，安装、运行、维护费用低。

优点：电容器的利用率较高，管理方便，能够减少电源线路和变电所主变压器的无功负荷。

缺点：不能减少低压网络和高压配出线的无功负荷，需另外建设专门房间。工矿企业目前多采用集中补偿方式。

 2、分组补偿

将全部电容器分别安装于功率因数较低的各配电用户的高压侧母线上，可与部分负荷的变动同时投入或切除。   采用分组补偿时，补偿的无功不再通过主干线以上线路输送，从而降低配电变压器和主干线路上的无功损耗，因此分组补偿比集中补偿降损节电效益显著。这种补偿方式补偿范围更大，效果比较好，但设备投资较大，利用率不高，一般适用于补偿容量小、用电设备多而分散和部分补偿容量相当大的场所。

优点：电容器的利用率比单独就地补偿方式高，能减少高压电源线路和变压器中的无功负荷。

缺点：不能减少干线和分支线的无功负荷，操作不够方便，初期投资较大。

3、个别补偿

即对个别功率因数特别不好的大容量电气设备及所需无功补偿容量较大的负荷，或由较长线路供电的电气设备进行单独补偿。把电容器直接装设在用电设备的同一电气回路中，与用电设备同时投切。图中的电动机同时又是电容器的放电装置。     

 用电设备消耗的无功能就地补偿，能就地平衡无功电流，但电容器利用率低。一般适用于容量较大的高、低压电动机等用电设备的补偿。 

优点：补偿效果zuihao。

缺点：电容器将随着用电设备一同工作和停止，所以利用率较低、投资大、管理不方便 。

4、补偿容量的配置原则

全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。