目前，我國(guó)輸配電網(wǎng)無(wú)功缺乏，備用容量嚴(yán)重不足，無(wú)功補(bǔ)償裝置缺少靈活的調(diào)節(jié)能力，其中由于無(wú)功不足原因而產(chǎn)生電壓降落、電能傳輸損耗大、線路輸送容量降低和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性下降等問(wèn)題表現(xiàn)尤為突出。近年來(lái)，隨著大功率非線性負(fù)荷用戶(hù)的不斷增多，對(duì)電網(wǎng)的沖擊和諧波污染呈不斷上升趨勢(shì)，缺乏無(wú)功調(diào)節(jié)手段造成了母線電壓隨運(yùn)行方式的變動(dòng)很大，導(dǎo)致電網(wǎng)線損增加，使得系統(tǒng)電壓合格率不高。此外，電網(wǎng)的發(fā)展，系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題越發(fā)重要。電網(wǎng)的損耗、電壓及功角穩(wěn)定性與無(wú)功功率快速、有效提供有關(guān)。我國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入了大電網(wǎng)、大機(jī)組時(shí)代，大量的無(wú)功在網(wǎng)間傳送，造成了巨大的網(wǎng)絡(luò)損耗。故此大量的無(wú)功不適應(yīng)于遠(yuǎn)距離的傳輸，無(wú)功功率一般采取分層分區(qū)平衡、就近補(bǔ)償?shù)脑瓌t。

1、無(wú)功補(bǔ)償?shù)睦碚摲治?

電力網(wǎng)中的變壓器和電動(dòng)機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工做的。磁場(chǎng)所具有的磁場(chǎng)能是由電源供給的。電動(dòng)機(jī)和變壓器在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等，這種功率稱(chēng)為感性無(wú)功功率。接在交流電網(wǎng)中的電容器，在一個(gè)周期內(nèi)上半周的充電功率與下半周的放電功率相等，這種充電功率叫做容性無(wú)功功率。所以無(wú)功功率被使用于建立磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)，它存儲(chǔ)于電感和電容中，通過(guò)電力網(wǎng)往返于電源和電感、電容之間。無(wú)功功率在電力網(wǎng)元件中流動(dòng)，將會(huì)在電力網(wǎng)元件中引起電壓損耗和功率損耗，降低電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，增加電網(wǎng)的線損率。

由上述分析可見(jiàn)，要減少電力網(wǎng)中的電壓損耗和電網(wǎng)的線損率，提高用戶(hù)端的電壓質(zhì)量的重要措施之一，是減少電力網(wǎng)元件中的無(wú)功傳輸，可以從提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)和進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償兩方面來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

1.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?

無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。

采用無(wú)功補(bǔ)償措施后，電源輸送的無(wú)功功率減少了，相應(yīng)的也使電網(wǎng)和變壓器中的功率損耗的下降，從而提高了供電效率。

1.2 低壓電網(wǎng)中的幾種無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞?

提高功率因數(shù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需要量。因此，影響功率因數(shù)的主要因素有三種，一是異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備;二是供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響;三是電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)對(duì)異步電機(jī)和變壓器的磁化無(wú)功功率造成一定的影響。

針對(duì)影響功率因數(shù)的一些主要因素，要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法，使低壓電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果。常采用地方式有三種： 隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償。

(1)隨機(jī)補(bǔ)償，是指將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電機(jī)共同投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗，以補(bǔ)償勵(lì)磁為主，此種方式可較好的限制用電單位的無(wú)功負(fù)荷。

隨機(jī)補(bǔ)償?shù)貎?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入;用電設(shè)備停止運(yùn)補(bǔ)償裝置也退出，不需要頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。更具有投資少、占位小、配置靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單方便、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。為防止電機(jī)推出時(shí)產(chǎn)生自激過(guò)電壓，補(bǔ)償容量一般不大于電機(jī)的空載無(wú)功。

(2)隨器補(bǔ)償，是指將低壓電容器通過(guò)低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。配變?cè)谳p載或空載時(shí)的無(wú)功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵(lì)磁無(wú)功，配變空載無(wú)功是用電單位無(wú)功負(fù)荷的主要部分，對(duì)于輕負(fù)載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導(dǎo)致電費(fèi)單價(jià)的增加，從而導(dǎo)致電費(fèi)單價(jià)的增加。

隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便、能有效地補(bǔ)償配變空載無(wú)功，限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功基荷，是該部分的無(wú)功就地平衡，從而提高配電變壓器利用率，降低無(wú)功網(wǎng)損，提高用戶(hù)的功率因數(shù)，改善用戶(hù)的電壓質(zhì)量，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償最有效的方法之一。

(3)跟蹤補(bǔ)償，是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶(hù)0.4 母線上的補(bǔ)償方式，適用于100 及以上的專(zhuān)用配變電用戶(hù)。

跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：可較好的跟蹤無(wú)功負(fù)荷的變化，運(yùn)行方式靈活，補(bǔ)償效果好，但是費(fèi)用高，且自動(dòng)投切裝置較隨機(jī)、隨器補(bǔ)償?shù)目刂票Ｗo(hù)裝置復(fù)雜，如有任一元件損壞，則可導(dǎo)致電容器不能投切。且主要適用于大容量大負(fù)荷的配變。

上述三種補(bǔ)償方式均可對(duì)特定種類(lèi)無(wú)功負(fù)荷實(shí)現(xiàn)“就地平衡”的無(wú)功補(bǔ)償，降損節(jié)能效果好。