電力系統中，有位重要的角色----“無功補償”

常見的補償設備有電容器、電抗器、SVG裝置等。

它們雖然都戴了一頂的“無功”的帽子，卻在電網中占據舉足輕重的地位！

到底什么是無功補償，補償的又是什么呢？快來了解了解吧！

為什么要進行無功補償

自從特斯拉先生將世界帶入交流電時代之后，我們就多了一位新朋友----功率因數，功率因數的大小與電路的負荷性質有關，有些用電設備的功率因數=1，有些則＜1。和功率因數密切相關的，還有有功功率和無功功率兩個概念。所謂有功功率，不難理解，就是日常我們所有用電設備的能量來源，而無功功率，也并非無用功率，它的存在對能量的傳輸和交換有著巨大意義。打個比方，無功功率就像水系，有功功率就像水上的物體，沒有充足的水及水的流動，物體就無法運送到重要的地方。

功率因數是電力系統的一個重要的技術數據，也是衡量電氣設備效率高低的一個系數。功率因數越低，說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。形象的說，如同大家平日吃蘋果，削蘋果皮的技術，我們稱為功率因數，削下的蘋果皮，我們稱為無功功率，而削過皮的蘋果，稱為有功功率，當削皮技術越高，也就是功率因數越接近于1時，削下的蘋果皮也就越薄，相當于無功功率越低，從而吃進肚子里的蘋果也就越多，代表有功功率越高。

而一臺發電機的容量一旦確定，在它運轉起來之后，有功功率和無功功率會同時“瓜分”它的容量，我們為了讓這些容量可以更多的分配給有功功率，同時又要滿足設備運轉時所需要的無功功率，也就是保障“水系”的充足，就要給系統增加一些“無功”的補給，也就是我們常常說的無功補償。

無功補償裝置的存在可保證無功功率的供給，以滿足用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。這就是電網需要裝設無功補償裝置的道理。 

無功補償的基本原理

一般在系統中所說的無功負載大部分是感性無功負載，把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，當感性無功負載吸收能量時，容性負載釋放能量，而感性負載釋放能量時，容性負荷卻在吸收能量，能量在容性負載和感性負載之間交換，這樣容性負載所吸收的無功功率可以從容性負荷裝置輸出的無功功率中得到補償，無功功率就地平衡掉，以降低線路損失，提高帶載能力，進而降低電壓損失及緩解發電廠的供電壓力。

無功補償的形式

無功補償方式一般分為如下三種：

1、同步調相機

優點：既能發出感性無功，又能吸收感性無功。

缺點：損耗大，噪音大，響應速度慢，結構維護復雜。

適用場合：發電廠尚有少量應用。

2、就地補償

優點：末端補償，能大限度的降低線損。

缺點：臺數較多，投資較大。

適用場合：水廠、水泥廠應用較多。

3、集中補償

優點：可對整個變電所進行補償，投資相對較小。

缺點：一般為固定補償，在負載低時可能出現果補償。

適用場合：適用于負載波動小的系統。

4、自動補償

優點：能自動調節無功出力，使系統無功保持平衡，技術成熟，占地小，造價低。

缺點：響應時間較慢，受電容器放電時間限制。

適用場合：目前主流補償方式，滿足大多是行業用戶需求。

5、晶閘管投切電容器

優點：相應速度快、無通流，無沖擊。

缺點：占地面積小，造價高。

適用場合：多用于港口等負荷變化快速的場合。

6、晶閘管控制電抗器

優點：響應速度快，無級調節，技能補償容性無功，又能補償感性無功。

缺點：占地面積大，造價高。

適用場合：多用于鋼鐵，電氣化鐵路和輸變電系統。

7、磁控電抗器

優點：動態響應，雙向補償，無需多級串聯，產生諧波小。

缺點：響應時間相對較慢，噪聲大。

適用場合：在高壓西戎中占有優勢。