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摘 要：在当前的电力技术发展过程中，人们对高压配电系统的无动补偿较为重视，而对低压供配电系统运行中的无功补偿技术研究则相对较少。事实上，在低压配电网系统中，同样存在着较大的线损，需要对其进行无功补偿，以保证系统的运行质量和经济效益。现本文中主要论述了在以单相负荷为主的低压供配电系统中对其所进行的无功补偿应该采取哪些措施方法。
关键词：单相负荷；低压；供配电系统；无功补偿
随着社会经济与科技的快速发展，我国的电力事业也随之得到很大进步，越来越多的先进电力技术逐渐被广泛应用在现代电网的建设实施中。其中供配电系统作为电网系统的重要组成部分，是将电力输送到终端用户的主要电力系统。而在供配电系统的运行中，常常会因为存在线损等问题影响到输配电的质量问题，为了弥补这一问题，技术人员采取了一定的补偿手段来对其进行无功补偿，以提高配电系统的运行效率和经济效益。而在以单相负荷为主的低压供配电系统中，由于电压输送负荷并不稳定，存在很大随机性，因而三相负载并不能保持平衡，一般的无功补偿方式并不能实现较好的补偿效果。为此必须要采用其他措施方法进行无功补偿，在本文中主要是探讨了分相补偿在单相负荷为主的低压供配电系统中的应用。
一、传统的低压配电网无功补偿方式
由于在电网的无功补偿研究方面对低压配电网系统没有给予太大的关注与重视，因而在进行低压配电网的无功补偿时，所使用的方式还相对较为落后传统，主要有低压集中补偿、用户终端分散补偿以及低压配电线路无功补偿等方式。
1、低压集中补偿方式
在低压供配电系统中，在变电站处电压通常为380V，在此进行集中补偿是当前对低压配电网系统的主要无功补偿方式，也是应用最为广泛的一种补偿方式。在这种集中补偿方式下，补偿装置一般都是以计算机来控制相关的电容器，在结合终端用户的用电负荷变化情况，适当调整其电容器大小来实现跟踪补偿。这种无功补偿方式主要是为了能够提高变电器用户的用电功率因数，以此来保证无功功率的平衡，同时还能够降低变压器的能量损耗，保证了用户的用电质量。
2、用户终端分散补偿方式
所为用户终端分散补偿方式，就是指在终端用户产生用电负荷的位置进行无功补偿，这种补偿能够进一步的降低线损，降低电能损耗，提高用户的用电质量。但是这种补偿方式却需要根据变压器的最大无功功率来最终确定所要安装的电容容量大小，但事实上实际的使用过程中，变压器的用电负荷并没有达到最大值，这样就造成了一定的设备闲置，降低设备的利用效率。
3、低壓配电线路无功补偿方式
当380 V低压配电线路较长且负荷较重，而且以上只对大容量负荷就地补偿时，线路中仍有大量的无功功率在流动，使低压配电网线损及电压损失较大。为了减小线损及电压损失，可采取在低压线路上进行无功补偿。但由于低压配电网的线路布线较混乱，节点多，支路多，所似必须采用一定的优化模式来配置补偿电容器，以达到最优的补偿效果。
二、单相负荷为主的低压供配电系统的无功补偿方式
通常来讲，供配电系统的运行效率决定着供电质量的好坏，而在具体的评定中，则主要是通过三方面来实现的。即在电源处的电压与频率都是保持恒定状态的，功率因素几乎接近为1，在三相系统的运行中，其相电流和相电压接近平衡。只有在这三方面都达到这些标准时，才能说明该低压供配电系统的运行质量是相对较好的。为此，我们在进行低压供配电系统的无功补偿时，可以从与三方面相关的角度入手设计。
其中，采用无功功率补偿来实现功率因数趋近于1，可以大量减少线路中因输送无功电流而产生的电能损耗，并有效地改善电压调节，因此无功功率的补偿一直来都是供配电系统中的一个重要环节。
例如：楼宇及住宅小区等民用建筑的低压供配电系统中，由于存在有大量的单相负荷（如照明灯具、家用电器、办公设备、计算机等），且该类负荷使用的随机性极高，使原本通过调配供电回路的负荷来实现的三相平衡在实际运行中已全无意义，导致了低压供配电系统三相负载阶段性的严重不平衡。
长期以来，低压供配电系统中的无功功率补偿方式均为在用户变压器低压侧安装低压三相电力电容器组，在测得采样相（多为B相）的功率因数后，便依据此值投切三相电容器组对三相负载的无功功率作集中补偿。这种补偿方式在以三相负荷为主的低压供配电系统中表现优异，但在如前所述的以单相负荷为主的低压供配电系统中，则越来越表现出其先天不足的缺憾。
我们知道，由于三相间无功负荷不平衡，且这种不平衡无法通过调配三相负载等手段来消除，所以若是采用低压三相电力电容器组按采样相值对三相进行无功补偿，则补偿后三相功率因数不一致。采样相补偿效果好，而另外两相则会经常出现欠补偿或是过补偿。欠补偿使得安装的电力电容器组不能完全发挥作用，线路中仍然流过较大的无功电流而增加电能损耗；而过补偿则将向电网输送无功电流，众所周知，这是电力系统中所禁止的。（在实践中我们一般并不将功率因数补偿值设为1，因为这在负载变换时，由于惯性会出现过补偿）。
实际上，以单相负荷为主的低压供配电系统中存在的三相无功功率不平衡的状况有可能严重得多。如果采用单相电容器组按每相测出的功率因数值对三相分别进行无功补偿，则会完全避免上述情况的发生，充分发挥电力电容器组对无功负荷的补偿作用，改善电能质量，减少系统中的电能损耗。因此，笔者建议在以单相负荷为主的低压供配电系统中，无功功率的补偿应采用分相补偿的方法。对电容器额定容量的选择也应注意与变压器容量相匹配。如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器，则往往会难以精确补偿；而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器，则将会导致电容器的投切频繁。我们知道，电容器在接通时，经振荡而被充电到其稳定值，频率从几百赫到几千赫，出现极高的尖峰电流，而若是在电容器组中接入单个电容器，由于已接入电网的电容器此时成为附加能源，则将会产生更大的尖峰电流。这种尖峰电流对开关电器是极为不利的，因此，我们应尽可能减少电容器的投切次数。由于现在电网中大量存在非线性负荷（如众多的半导体功率元件等），使得电网中的谐波含量常常很高。而装在电网上的电容器，从低压侧看来与变压器的感抗及剩余的电网电感形成一个振荡回路。当这一回路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时，振荡回路励磁而产生很高的过电流，造成供电回路过载，甚至引起电容器的烧毁。因此需要在电容器接通回路中串联一个电感，一则防止产生谐振，二则可吸收高次谐波电流。
三、结语
总之，在低压供配电系统中，对于电压的损耗进行无功补偿可以极大的提高供电质量，也能够为终端用户提供更好的配电服务。在以单相负荷为主的低压供配电系统中，必须要结合实际情况，选择合适的补偿方式，笔者建议选择分相补偿的方式进行无功补偿，能够起到很好的补偿效果。
参考文献
[1]贾久林，黄秀清.浅谈如何对电动机进行无功功率就地补偿[J]. 科技情报开发与经济. 2004（05）
[2]李晓婷.配电网无功补偿综述[J]. 科技信息. 2009（08）
关键词：单相负荷；低压；供配电系统；无功补偿
随着社会经济与科技的快速发展，我国的电力事业也随之得到很大进步，越来越多的先进电力技术逐渐被广泛应用在现代电网的建设实施中。其中供配电系统作为电网系统的重要组成部分，是将电力输送到终端用户的主要电力系统。而在供配电系统的运行中，常常会因为存在线损等问题影响到输配电的质量问题，为了弥补这一问题，技术人员采取了一定的补偿手段来对其进行无功补偿，以提高配电系统的运行效率和经济效益。而在以单相负荷为主的低压供配电系统中，由于电压输送负荷并不稳定，存在很大随机性，因而三相负载并不能保持平衡，一般的无功补偿方式并不能实现较好的补偿效果。为此必须要采用其他措施方法进行无功补偿，在本文中主要是探讨了分相补偿在单相负荷为主的低压供配电系统中的应用。
一、传统的低压配电网无功补偿方式
由于在电网的无功补偿研究方面对低压配电网系统没有给予太大的关注与重视，因而在进行低压配电网的无功补偿时，所使用的方式还相对较为落后传统，主要有低压集中补偿、用户终端分散补偿以及低压配电线路无功补偿等方式。
1、低压集中补偿方式
在低压供配电系统中，在变电站处电压通常为380V，在此进行集中补偿是当前对低压配电网系统的主要无功补偿方式，也是应用最为广泛的一种补偿方式。在这种集中补偿方式下，补偿装置一般都是以计算机来控制相关的电容器，在结合终端用户的用电负荷变化情况，适当调整其电容器大小来实现跟踪补偿。这种无功补偿方式主要是为了能够提高变电器用户的用电功率因数，以此来保证无功功率的平衡，同时还能够降低变压器的能量损耗，保证了用户的用电质量。
2、用户终端分散补偿方式
所为用户终端分散补偿方式，就是指在终端用户产生用电负荷的位置进行无功补偿，这种补偿能够进一步的降低线损，降低电能损耗，提高用户的用电质量。但是这种补偿方式却需要根据变压器的最大无功功率来最终确定所要安装的电容容量大小，但事实上实际的使用过程中，变压器的用电负荷并没有达到最大值，这样就造成了一定的设备闲置，降低设备的利用效率。
3、低壓配电线路无功补偿方式
当380 V低压配电线路较长且负荷较重，而且以上只对大容量负荷就地补偿时，线路中仍有大量的无功功率在流动，使低压配电网线损及电压损失较大。为了减小线损及电压损失，可采取在低压线路上进行无功补偿。但由于低压配电网的线路布线较混乱，节点多，支路多，所似必须采用一定的优化模式来配置补偿电容器，以达到最优的补偿效果。
二、单相负荷为主的低压供配电系统的无功补偿方式
通常来讲，供配电系统的运行效率决定着供电质量的好坏，而在具体的评定中，则主要是通过三方面来实现的。即在电源处的电压与频率都是保持恒定状态的，功率因素几乎接近为1，在三相系统的运行中，其相电流和相电压接近平衡。只有在这三方面都达到这些标准时，才能说明该低压供配电系统的运行质量是相对较好的。为此，我们在进行低压供配电系统的无功补偿时，可以从与三方面相关的角度入手设计。
其中，采用无功功率补偿来实现功率因数趋近于1，可以大量减少线路中因输送无功电流而产生的电能损耗，并有效地改善电压调节，因此无功功率的补偿一直来都是供配电系统中的一个重要环节。
例如：楼宇及住宅小区等民用建筑的低压供配电系统中，由于存在有大量的单相负荷（如照明灯具、家用电器、办公设备、计算机等），且该类负荷使用的随机性极高，使原本通过调配供电回路的负荷来实现的三相平衡在实际运行中已全无意义，导致了低压供配电系统三相负载阶段性的严重不平衡。
长期以来，低压供配电系统中的无功功率补偿方式均为在用户变压器低压侧安装低压三相电力电容器组，在测得采样相（多为B相）的功率因数后，便依据此值投切三相电容器组对三相负载的无功功率作集中补偿。这种补偿方式在以三相负荷为主的低压供配电系统中表现优异，但在如前所述的以单相负荷为主的低压供配电系统中，则越来越表现出其先天不足的缺憾。
我们知道，由于三相间无功负荷不平衡，且这种不平衡无法通过调配三相负载等手段来消除，所以若是采用低压三相电力电容器组按采样相值对三相进行无功补偿，则补偿后三相功率因数不一致。采样相补偿效果好，而另外两相则会经常出现欠补偿或是过补偿。欠补偿使得安装的电力电容器组不能完全发挥作用，线路中仍然流过较大的无功电流而增加电能损耗；而过补偿则将向电网输送无功电流，众所周知，这是电力系统中所禁止的。（在实践中我们一般并不将功率因数补偿值设为1，因为这在负载变换时，由于惯性会出现过补偿）。
实际上，以单相负荷为主的低压供配电系统中存在的三相无功功率不平衡的状况有可能严重得多。如果采用单相电容器组按每相测出的功率因数值对三相分别进行无功补偿，则会完全避免上述情况的发生，充分发挥电力电容器组对无功负荷的补偿作用，改善电能质量，减少系统中的电能损耗。因此，笔者建议在以单相负荷为主的低压供配电系统中，无功功率的补偿应采用分相补偿的方法。对电容器额定容量的选择也应注意与变压器容量相匹配。如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器，则往往会难以精确补偿；而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器，则将会导致电容器的投切频繁。我们知道，电容器在接通时，经振荡而被充电到其稳定值，频率从几百赫到几千赫，出现极高的尖峰电流，而若是在电容器组中接入单个电容器，由于已接入电网的电容器此时成为附加能源，则将会产生更大的尖峰电流。这种尖峰电流对开关电器是极为不利的，因此，我们应尽可能减少电容器的投切次数。由于现在电网中大量存在非线性负荷（如众多的半导体功率元件等），使得电网中的谐波含量常常很高。而装在电网上的电容器，从低压侧看来与变压器的感抗及剩余的电网电感形成一个振荡回路。当这一回路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时，振荡回路励磁而产生很高的过电流，造成供电回路过载，甚至引起电容器的烧毁。因此需要在电容器接通回路中串联一个电感，一则防止产生谐振，二则可吸收高次谐波电流。
三、结语
总之，在低压供配电系统中，对于电压的损耗进行无功补偿可以极大的提高供电质量，也能够为终端用户提供更好的配电服务。在以单相负荷为主的低压供配电系统中，必须要结合实际情况，选择合适的补偿方式，笔者建议选择分相补偿的方式进行无功补偿，能够起到很好的补偿效果。
参考文献
[1]贾久林，黄秀清.浅谈如何对电动机进行无功功率就地补偿[J]. 科技情报开发与经济. 2004（05）
[2]李晓婷.配电网无功补偿综述[J]. 科技信息. 2009（08）