在我們的日常生活中，電力是不可或缺的一部分。隨著生活水平的不斷提高，我們的用電需求也越來越大。在電力系統(tǒng)中，電力用戶需要電力系統(tǒng)供給大量無功功率。無功功率會致使電網(wǎng)功率因數(shù)下降，增大電能損耗。因此，在電力用戶中，提高功率因數(shù)，減少無功電力消耗，對節(jié)能降耗具有十分重要的意義。

第1講

- 什么是無功補償 -

無功補償是一種在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境的技術。

了解無功補償，首先要了解幾個概念，“有功功率”與“無功功率”與“功率因數(shù)”。

01.有功功率

直接消耗電能，把電能轉變?yōu)?a target="_blank">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

02.無功功率

無功功率，許多用電設備均是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。而為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率。無功不做任何功，但會占用輸變電設備的容量，降低設備利用率。

簡而言之，有功功率，就是設備消耗了的，轉化為其他能量的功率。無功功率，是維持設備運轉，但是并不消耗的能量。無功功率存在于電網(wǎng)與設備之間，是電網(wǎng)和設備不可缺少的能量部分。

03.功率因數(shù)

功率因數(shù)：是用來衡量用電設備(如：電網(wǎng)的變壓器、傳輸線路等)的用電效率的數(shù)據(jù)。功率因數(shù)=有功功率/視在功率。cosφ=P/[(P2+Q2)^(1/2)]，當Q越接近于0時，功率因數(shù)越大。

功率因數(shù)是反映電能中無功電能和有功電能比例關系的指標。這個指標數(shù)值越接近1，意味著電網(wǎng)系統(tǒng)中流動的無功功率越趨近于0，可以降低系統(tǒng)無功功率引起的電能損耗，同時用戶側也能避免因功率因素過低而招致供電局的無功罰款。

第2講

- 無功補償意義

在現(xiàn)有的企業(yè)用電大環(huán)境下，提升功率因數(shù)，減少無功消耗，會給電網(wǎng)及用電企業(yè)帶來諸多效益。

對于電網(wǎng)，提高功率因數(shù)：

1、提高輸變電設備的利用率;

2、降低電壓損失，提高末端電壓水平;

3、降低線路損耗。

4、降低能源浪費

對于用電企業(yè)，提高功率因數(shù)：

1、減少基本電費;

2、避免罰款，甚至獲得獎勵;

3、減少因無功帶來的設備損失和維修;

4、增加設備容量利用率，節(jié)約設備投資成本

不僅如此，功率因數(shù)是否達標直接決定了企業(yè)當月電費賬單。如果功率因數(shù)不達標，則供電局會進行罰款;功率因數(shù)超過考核指標，供電局會對電費有對應的獎勵。

我國電力系統(tǒng)關于用戶側無功功率因數(shù)要求政策如下：

能源電[1988]18號 ，電力系統(tǒng)電壓和無功電力管理條例：高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶功率因數(shù)為0.90及以上，其他100kVA(kW)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站功率因數(shù)為0.85及以上，農業(yè)用電功率因數(shù)為0.80及以上。凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的新用戶，供電局可拒絕接電或加收力率調整費。

第3講

- 無功補償方案選擇 -

01.無功補償產品分類

隨著負載的多樣化和復雜化，主流無功補償?shù)募夹g也得到了不斷的發(fā)展。我們可以看到，靜止無功補償器從70年代至今，已經(jīng)經(jīng)歷的三代的技術革新

02.無功補償產品對比

目前，市場上常見的無功補償裝置主要有三類：接觸器投切電容器、TSC和SVG。下面我們來詳細的看一下這幾款產品。

接觸器投切電容器

圖1是接觸器投切電容器的單相基本結構，其中的接觸器起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而串聯(lián)的電抗器是用來降低電容器受系統(tǒng)諧波的影響。在工程實踐中，采用專用切換電容器接觸器，這種專用接觸器一般都附加有抑制浪涌電流的裝置，可以有效地減少合閘時產生的浪涌電流對電容器的沖擊，降低操作時產生的過電壓。

TSC—晶閘管型投切電容器

圖2是晶閘管投切電容器的單相基本結構，其中的兩個反并聯(lián)晶閘管只是起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而串聯(lián)的小電感只是用來抑制電容器投入電網(wǎng)時可能造成的沖擊電流的。在工程實踐中，一般將電容器分成幾組，每組都可由晶閘管投切。這樣就可以根據(jù)電網(wǎng)的無功需求投切這些電容器。

TSC實際上就是斷續(xù)可調的吸收容性無功功率的動態(tài)無功補償器。

SVG—靜止無功發(fā)生器

SVG內部為電壓源型橋式電路，通過控制加在電抗器上的電壓，就可以控制SVG從電網(wǎng)吸收的電流的相位和幅值，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹?/p>

簡單的說，SVG就是將三相全控橋式電路通過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。

三代無功補償產品對比

03.無功補償方案選擇

我們的用電環(huán)境中，有不同的補償需求。因此，根據(jù)不同的用電場景，我們可以選擇不同的無功補償產品。

接觸器型無功補償裝置

接觸器無功補償裝置屬于較為傳統(tǒng)的無功補償技術，具有經(jīng)濟性的優(yōu)勢。

主要適應于無功特性溫和，客戶預算有限、對無功補償裝置本身性能要求一般得場合。如普通居民區(qū)等場景。

TSC晶閘管型投切電容器

晶閘管型無功補償裝置為靜態(tài)無觸點投切裝置，響應速度較接觸器型更快，屬于電容器投切原理型補償裝置。但不具備容性無功補償能力。

適用于有一定無功波動的應用場合，如一般現(xiàn)代建筑和工業(yè)領域。

SVG靜止無功發(fā)生器

SVG采用元器件式產品設計理念，可補償容感性負載，達到0.99級補償效果，可以有效避免過補和欠補的情況。且響應時間非常快，適合快速變化的場合，與固定電容器組合可構成任意范圍的連續(xù)補償。

適用于大型工廠等對無功補償精度與速度要求較高的場景。

第4講

- Sinexcel SVG -

Sinexcel SVG采用的全控器件是IGBT，能夠實現(xiàn)無級補償，且能夠實現(xiàn)動態(tài)的實時補償效果。由于IGBT開關頻率很高，防止了諧波的產生。SVG各相均獨立控制，可以分相補償無功，并且具有補償三相不平衡負載的功能。Sinexcel SVG減小了設備的體積，更易于客戶的使用。

從圖4可以看出，Sinexcel SVG在開機瞬間，即做到對系統(tǒng)無功快速響應，并且可以根據(jù)系統(tǒng)無功電流的變化，動態(tài)實時進行補償。

從圖5可以看出，Sinexcel SVG發(fā)出與系統(tǒng)無功電流大小相等相位相反的補償電流，可將系統(tǒng)無功電流全部抵消。

在總結了這幾款市場上主流的無功補償產品后，相信大家對無功補償都有了一定的認識，如果有任何關于無功補償方面的問題，都可以在后臺留言，我們將會一一為您解答。

審核編輯：湯梓紅