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摘 要：无功补偿在矿山配电网里发挥着重要作用，本文介绍了无功补偿和矿山配电网无功补偿的概念，结合当前矿山配电网无功补偿存在的问题，提出效益优化的建议。
关键词：功率因数；无功补偿；问题；效益优化
1无功补偿内涵
无功补偿的最重要指标就是无功功率，同有功功率一样，无功功率也是出现在用电设备的使用过程中，而电力设备在消耗有功功率时消耗的无功功率就用功率因数来表示，因此，功率因数成为电力系统中一个很重要的经济标准。一般来说，功率因数越高，对电能的使用率就越高，也就越能节约电能，因此要想办法提高功率因数。由于矿山电网中所用的大多是感性电力负荷，因而在整个设备运行过程中就要求一定的无功功率，要降低无功功率对电能的消耗量，就需要一个无功功率的补偿设备，这个设备就是无功补偿。无功补偿就是在电网中安装一个专门进行无功补偿的设施，为设备的运行提供所需的无功功率，这种做法就降低了整个电网工作中对无功功率的使用度，进而减少设备因为输送无功功率而耗费的电能，实质上无功补偿是通过提高功率因数来降低耗电量，经济又方便。
无功补偿的方式包括四种，即在变电所母线中进行并联电容器组的集中安装的方式，在高低压配电线路中对并联电容器进行分散安装的方式，在配电变压器的低压一侧以及用户车间配电屏位置上进行并联补偿电容器的安装方式，在单台电动机上安装并联电容器的方式。这四种方式都是进行无功补偿最重要的方式，都能在不同程度上提高功率因数，减少对电能的损耗，并能充分挖掘设备输送功率的潜在性能。安装无功补偿时，要做好一项工作就是确定无功补偿的容量，在确定容量时要考虑两种因素：第一种避免在轻负荷情况下过量补偿，由于轻负荷情况下对无功功率的需求量也低，由于无功补偿过程也会产生损耗，此时进行过量补偿，会额外增加损耗，并不能达到经济的目的。第二种避免不合理的无功补偿，无功补偿会提高功率因数，但同时减少损耗的作用也将变小，因此要进行合理的补偿，一般标准为0.95。
2矿山配电网无功补偿
矿山配电网的无功补偿工作是需要给予高度重视的，应该注意在提高功率因数的基础上，按有关标准设计并且安装无功补偿设备，并且要随着负荷和电压的变动及时做好投入和切除工作，避免无功倒送。矿山配电网用电量大，因而出现负荷较大的现象，其配变特征是容量大，负荷重。而矿山用电时间一般比较集中，导致变压器的空载和轻载的运行时间长，变压器功率因数低，会产生较多的损耗。因此，要减少损耗就要提高功率因数，进行无功补偿成为矿山配电网提高电能使用率的重要途径。
无功补偿对矿山电网这样一个用电量巨大的对象来说，能将无功损耗一定程度内降低，而最好的补偿方式则是将无功损耗消除在高压的入端口，从而最大程度地减少损耗。根据矿山电网目前大多采用10kV/380V或6kV/380V配电网的现状，只有将功率因数达到0.95以上，才能最大限度地提高10kV或6kV 配网的用电效率，达到降低损耗的目的。
而对10kV或6kV的线路进行补偿时，补偿容量应当按配电线路变压器装接容量的10%进行补偿。另外还要注意对无功补偿设备的安装位置进行综合考虑。一般电网线路的出口端由于是高电压区是不需要补偿的，而线路的最后端的电压相对较低，又会给无功补偿设备的使用带来不便，建议应当选择距离线路电源三分之二的地方，能够带动补偿设备的良好运行。若电路比较长，则需要按照实际的负荷情况寻找两个补偿地方，即线路二分之五的地方和四分之五的地方，来保证实现更好的补偿效果。无功补偿能够对矿山配电网产生较高的经济效益，但实践中，却因为无功补偿与多个方面联系密切，且难以计算，因此在使用无功补偿的过程当中出现了很多问题亟待解决。
3无功补偿存在的问题
随着矿山配电网不断发展，人们对配电网也越来越重视，当然随之而来的配电网建设工作，以及无功补偿设备也相继发展开来，出现了低压侧无功补偿技术，并不断成熟。但在实践中，却也出现了很多问题，需要重视。
3.1优化的问题
如今的矿山配电网的无功补偿重点主要放在了用户一侧，仅仅重视提高补偿用户的功率因数。但实质上，应从电力系统的角度出发，经过全网的无功潮流的计算，从而确定配电网的补偿方式、补充容量和补偿地点，让资金发挥最大的利用效益，优化目标应当是在保证配电网电压水平的同时尽最大可能来降低损耗，而在这个过程中要计算安装成本和补偿后的费用，要让这些值达到最小化，是非常复杂而且有一定难度的。
3.2量测问题
当前的10kV或6kV配电网线路上一般没有表计，因此就无法查看表计记录，再加上技术人员的专业技术水平也是参差不齐，更增加了配电网的潮流计算的难度，为无功补偿的落实制造了更大障碍。而380v终端用户根本没有无功电度表，功率因数的测量工作根本难以展开。
3.3谐波的问题
谐波的存在会影响补偿电容器的寿命，虽然电容器本身是具有一定的抗谐波能力，但同时也具有副作用，它会在工作过程中放大谐波的力量。谐波过大可能会直接损坏电容器，甚至使整个系统受到谐波的干扰。因此要进行无功补偿就要考虑谐波的影响，对谐波进行兼治，比如可以通过安装滤波装置达到目的。
3.4无功倒送问题
无功倒送是与无功补偿的初衷相违背的，也是被电力系统所不允许的，因为无功倒送会增加配电线路的负担，增加电网损耗。对于那些采用固定电容器的用户，无功倒送多发生在负荷低谷时，应当引起注意。
4无功补偿效益优化的建议
安装无功补偿设备会提高功率因数降低功率消耗，会带来更大的经济效益。但随着电力系统的发展，无功补偿也应当不断进行优化，以获取更高的经济效益。
4.1改善电能质量
无功补偿与电压质量之间联系密切，要进行合理的配置，才能提高电压质量。
负荷（ + ）电压损失 简化计算公式为：
4.2降低电能损耗
无功补偿的最主要目的就是降低损耗、节约电能，设输送的有功 为一定值，安装补偿设备后的功率因数由原来的 提高到 ，因为 = ，负荷电流 与 成反比例的关系，而又因为 ，即有功损失与电流 成成比例关系，即当 升高，负荷电流 就降低，有功损耗则会加倍降低。反过来，当负荷的功率因数由1降到 时，那么整个电网中的功率损耗将增加 ，计算如下：
4.3挖掘供电设备潜力
当设备的容量一定的前提下，功率因数的提高，就可以少送无功功率，增加有功功率，而可多送的有功功率 计算如下：
如果需要的有功不变，那么由于无功的减少，配备容量 也会相应减少，计算如下：
可减少供电设备容量占原容量的百分比为 ，计算如下：
4.4减少用户电费支出
电网公司一般都规定功率因数等于0.9为一个规定值，如果用户的功率因数低于规定值，那就会产生相应的电费惩罚措施，如果用户的功率因数高于规定值，就会给予相应的电费优惠，而无功补偿就避免了此种情况。另外，无功补偿也从另一方面减少了因传输以及分配无功功率最终导致的有功功率损耗，有利于减少用户的电费支出。
5结束语
综上所述，矿山配电网的无功补偿要取得最优效益，就要高度重视无功补偿设备在使用过程中出现的问题，针对问题，找到解决办法，降低损耗，节约电能，提高用电效益。
参考文献
[1] 秦爱民.浅谈配电网无功补偿及效益分析[J]. 科技创新与应用，2013， （27）：67-68.
[2] 高全 麻震烁 杨继东.配电网无功补偿研究[J]. 机电信息， 2013， （15）：45-46.
[3] 许超. 10kV配电网电压补偿技术探讨[J]. 中国高新技术企业， 2013， （18）：57-58.
关键词：功率因数；无功补偿；问题；效益优化
1无功补偿内涵
无功补偿的最重要指标就是无功功率，同有功功率一样，无功功率也是出现在用电设备的使用过程中，而电力设备在消耗有功功率时消耗的无功功率就用功率因数来表示，因此，功率因数成为电力系统中一个很重要的经济标准。一般来说，功率因数越高，对电能的使用率就越高，也就越能节约电能，因此要想办法提高功率因数。由于矿山电网中所用的大多是感性电力负荷，因而在整个设备运行过程中就要求一定的无功功率，要降低无功功率对电能的消耗量，就需要一个无功功率的补偿设备，这个设备就是无功补偿。无功补偿就是在电网中安装一个专门进行无功补偿的设施，为设备的运行提供所需的无功功率，这种做法就降低了整个电网工作中对无功功率的使用度，进而减少设备因为输送无功功率而耗费的电能，实质上无功补偿是通过提高功率因数来降低耗电量，经济又方便。
无功补偿的方式包括四种，即在变电所母线中进行并联电容器组的集中安装的方式，在高低压配电线路中对并联电容器进行分散安装的方式，在配电变压器的低压一侧以及用户车间配电屏位置上进行并联补偿电容器的安装方式，在单台电动机上安装并联电容器的方式。这四种方式都是进行无功补偿最重要的方式，都能在不同程度上提高功率因数，减少对电能的损耗，并能充分挖掘设备输送功率的潜在性能。安装无功补偿时，要做好一项工作就是确定无功补偿的容量，在确定容量时要考虑两种因素：第一种避免在轻负荷情况下过量补偿，由于轻负荷情况下对无功功率的需求量也低，由于无功补偿过程也会产生损耗，此时进行过量补偿，会额外增加损耗，并不能达到经济的目的。第二种避免不合理的无功补偿，无功补偿会提高功率因数，但同时减少损耗的作用也将变小，因此要进行合理的补偿，一般标准为0.95。
2矿山配电网无功补偿
矿山配电网的无功补偿工作是需要给予高度重视的，应该注意在提高功率因数的基础上，按有关标准设计并且安装无功补偿设备，并且要随着负荷和电压的变动及时做好投入和切除工作，避免无功倒送。矿山配电网用电量大，因而出现负荷较大的现象，其配变特征是容量大，负荷重。而矿山用电时间一般比较集中，导致变压器的空载和轻载的运行时间长，变压器功率因数低，会产生较多的损耗。因此，要减少损耗就要提高功率因数，进行无功补偿成为矿山配电网提高电能使用率的重要途径。
无功补偿对矿山电网这样一个用电量巨大的对象来说，能将无功损耗一定程度内降低，而最好的补偿方式则是将无功损耗消除在高压的入端口，从而最大程度地减少损耗。根据矿山电网目前大多采用10kV/380V或6kV/380V配电网的现状，只有将功率因数达到0.95以上，才能最大限度地提高10kV或6kV 配网的用电效率，达到降低损耗的目的。
而对10kV或6kV的线路进行补偿时，补偿容量应当按配电线路变压器装接容量的10%进行补偿。另外还要注意对无功补偿设备的安装位置进行综合考虑。一般电网线路的出口端由于是高电压区是不需要补偿的，而线路的最后端的电压相对较低，又会给无功补偿设备的使用带来不便，建议应当选择距离线路电源三分之二的地方，能够带动补偿设备的良好运行。若电路比较长，则需要按照实际的负荷情况寻找两个补偿地方，即线路二分之五的地方和四分之五的地方，来保证实现更好的补偿效果。无功补偿能够对矿山配电网产生较高的经济效益，但实践中，却因为无功补偿与多个方面联系密切，且难以计算，因此在使用无功补偿的过程当中出现了很多问题亟待解决。
3无功补偿存在的问题
随着矿山配电网不断发展，人们对配电网也越来越重视，当然随之而来的配电网建设工作，以及无功补偿设备也相继发展开来，出现了低压侧无功补偿技术，并不断成熟。但在实践中，却也出现了很多问题，需要重视。
3.1优化的问题
如今的矿山配电网的无功补偿重点主要放在了用户一侧，仅仅重视提高补偿用户的功率因数。但实质上，应从电力系统的角度出发，经过全网的无功潮流的计算，从而确定配电网的补偿方式、补充容量和补偿地点，让资金发挥最大的利用效益，优化目标应当是在保证配电网电压水平的同时尽最大可能来降低损耗，而在这个过程中要计算安装成本和补偿后的费用，要让这些值达到最小化，是非常复杂而且有一定难度的。
3.2量测问题
当前的10kV或6kV配电网线路上一般没有表计，因此就无法查看表计记录，再加上技术人员的专业技术水平也是参差不齐，更增加了配电网的潮流计算的难度，为无功补偿的落实制造了更大障碍。而380v终端用户根本没有无功电度表，功率因数的测量工作根本难以展开。
3.3谐波的问题
谐波的存在会影响补偿电容器的寿命，虽然电容器本身是具有一定的抗谐波能力，但同时也具有副作用，它会在工作过程中放大谐波的力量。谐波过大可能会直接损坏电容器，甚至使整个系统受到谐波的干扰。因此要进行无功补偿就要考虑谐波的影响，对谐波进行兼治，比如可以通过安装滤波装置达到目的。
3.4无功倒送问题
无功倒送是与无功补偿的初衷相违背的，也是被电力系统所不允许的，因为无功倒送会增加配电线路的负担，增加电网损耗。对于那些采用固定电容器的用户，无功倒送多发生在负荷低谷时，应当引起注意。
4无功补偿效益优化的建议
安装无功补偿设备会提高功率因数降低功率消耗，会带来更大的经济效益。但随着电力系统的发展，无功补偿也应当不断进行优化，以获取更高的经济效益。
4.1改善电能质量
无功补偿与电压质量之间联系密切，要进行合理的配置，才能提高电压质量。
负荷（ + ）电压损失 简化计算公式为：
4.2降低电能损耗
无功补偿的最主要目的就是降低损耗、节约电能，设输送的有功 为一定值，安装补偿设备后的功率因数由原来的 提高到 ，因为 = ，负荷电流 与 成反比例的关系，而又因为 ，即有功损失与电流 成成比例关系，即当 升高，负荷电流 就降低，有功损耗则会加倍降低。反过来，当负荷的功率因数由1降到 时，那么整个电网中的功率损耗将增加 ，计算如下：
4.3挖掘供电设备潜力
当设备的容量一定的前提下，功率因数的提高，就可以少送无功功率，增加有功功率，而可多送的有功功率 计算如下：
如果需要的有功不变，那么由于无功的减少，配备容量 也会相应减少，计算如下：
可减少供电设备容量占原容量的百分比为 ，计算如下：
4.4减少用户电费支出
电网公司一般都规定功率因数等于0.9为一个规定值，如果用户的功率因数低于规定值，那就会产生相应的电费惩罚措施，如果用户的功率因数高于规定值，就会给予相应的电费优惠，而无功补偿就避免了此种情况。另外，无功补偿也从另一方面减少了因传输以及分配无功功率最终导致的有功功率损耗，有利于减少用户的电费支出。
5结束语
综上所述，矿山配电网的无功补偿要取得最优效益，就要高度重视无功补偿设备在使用过程中出现的问题，针对问题，找到解决办法，降低损耗，节约电能，提高用电效益。
参考文献
[1] 秦爱民.浅谈配电网无功补偿及效益分析[J]. 科技创新与应用，2013， （27）：67-68.
[2] 高全 麻震烁 杨继东.配电网无功补偿研究[J]. 机电信息， 2013， （15）：45-46.
[3] 许超. 10kV配电网电压补偿技术探讨[J]. 中国高新技术企业， 2013， （18）：57-58.