l、引言
我国现阶段发展中，能源的需求量大，消耗量也大，尤其是电能，所以进行有效的节约，也就显得更为重要。随着经济的发展，各产业和民用用电量大幅增加的用电负荷中，整流和变频设备所占的比例增加，无功负荷电流和谐波电流不仅增大供电系统损耗，谐波电流还可能引起通信系统和计算机系统故障。解决上述问题的技术措施是加装补偿电容，从而减少系统损耗，提高电能质量。因此，解决好电网的无功补偿问题，对网络降损节能是极为重要的。
2、无功补偿原则
无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。原则如下：
1）总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。
2）电力部门补偿与用户补偿相结合。
3）分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。
4）降损与调压相结合，以降损为主。
3、提高功率因数的意义
功率因数反映了电源输出的视存功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。提高功率因数的意义如下。
（1）改善设备的利用率
在一定的电压和电流下，功率因数越大，设备输出的有功功率越大。因此，改善功率因数是充分发挥设备潜力，提高设备的利用率的有效方法。
（2）减少线路有功损耗
补偿前后线路传送的有功功率小变
由于cosφ提高，补偿后的电压U2稍大于补偿前的电压U1，可近似认为U2≈U1。
从而导出
这样线损P减少的百分数为
当功率因数从0.70～0.85提高到0.95时，可求得有功损耗将降低20％～45％。
（3）减小电压损失
（4）提高电网的传输能力
4、影响功率因数的主要因素
1）大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。
2）变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。
因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
3）供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响。当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。
5、无功补偿的分类
无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。
1）三相电容自动补偿适用丁三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检测结果，三相同时投切可保证三相电压的质量。
2）在民用建筑中大量使用单相负荷，容易造成三相负载的严重不平衡，尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是给整个电网的正常运行带来了严重的危害。对于三相不平衡及单相配电系统要采用分相电容自动补偿，其原理是调节无功功率参数的信号取自三相中的每一相，根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿，对其他相不产生相互影响。
以上介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的意义，并论述了无功补偿的补偿原则及分类，使读者对无功补偿有所认识，下面重点介绍一种新型无功补偿装置：SVS型无功补偿装置，并将其和普通无功补偿装置进行比较。
6、普通无功补偿装置和新型无功补偿装置（SVS）比较
（1）投切器件
普通无功补偿装置通过中间继电器（或同态继电器）接通接触器、控制补偿电容器投入或切除，投切电容不能保证在零电位瞬间，容易引起很人的浪涌电流或电压，进而引起电气伤害，成为供电故障的主要原因；新型无功补偿装置采用进口芯片品闸管，电容采用零电位瞬间投切，无尖峰脉冲电流干扰电网，保证系统安全供电，这在有敏感电子设备的场合非常重要。
（2）滤波同路
新型无功补偿装置带有RC吸收同路，能滤除高次谐波，实现无投切振荡，无补偿呆区，该产品适用于谐波污染严重的三相电网中无功功率的补偿。
（3）补偿方式
普通无功补偿装置对三相不对称负荷或单相负荷明显的场所，也只能实行三相等量补偿；新型无功补偿装置可根据实际需要自动投入等量或不等量电容，实现三相对称或不对称补偿功能。
（4）响应时间
普通无功补偿装置机电开关投切的反应时间很慢，接通一组需要10～30 s的时间，完成全部补偿需要几分钟的时间；新型无功补偿装置对于50Hz电网，在每个周期内使用快速傅里叶算法，自动响应时间小超过20ms。
（5）投切时间
普通无功补偿装置在投入或切除一步之间需要很长的时间，因此补偿系统的特性受到影响；新型无功补偿装置当负载变化需要投切不止一个组数时，可以同时精确控制相应组数。
（6）补偿精度
普通无功补偿装置由十电容组合配置精度不高，且跟踪不迅速，会造成超前或滞后等补偿不精确的现象；新型无功补偿装置由于每级电容按照2n-1倍数（1≤n≤4）等容递增配置，可实现瞬时随机组合投切，并可实现三相不对称同时分别补偿，平均功率因数均为0.9～0.99。
（7）运行性能
普通无功补偿装置接触器投切系统的控制器通常情况下需要拨码开关，小的显示让它非常困难地检查系统的特性，没有附加的远程控制和通信，保护功能落后；新型无功补偿装置采用先进的微电脑控制器，检测及跟踪投切自动控制完成，无须人工干预，使用大的LCD显示屏，提供非常方便的使用特性，可实现远群控制及报告系统和电网的情况。具有严格的抗干扰能力，对过压、缺相、欠压及输出端短路等线路故障均具有保护功能。
（8）维护性能
普通无功补偿装置接触器寿命有限，需经常更换接触器通断所引起的浪涌会导致频繁的设备故障和额外的更换。投入的电容器总是从零电位开始，对电网及电容器本身具有相当大的冲击；新型无功补偿装量通过特有的吸收回路，可将回路中的尖峰脉冲吸收，通过特有的充电回路，可将准备投入的电容事先充电而保持一定电位的直流电平，减少对电网的冲击，更好地保护开关模块及电容器，具有很长的使用寿命，从而大大减少现场维护费用。
（9）经济性能
普通无功补偿装置最初成本因为器什的更换和维修而经常改变，一段时间以后评估接触器开关投切系统，实际的费用和间接的损失将比初始的投资大：新型尢功补偿装置初始投资比接触器系统高，但是当考虑到运行和维护所需要的费用，整体投资比接触器开关投切的系统低。同时因为补偿因数较高，供电部门可能还会有一定的奖励。
从上述比较中可以看出，新型低压无功动态补偿装置的各项技术性能，都优于传统的补偿装置。且使用寿命长，维护工作量小，长期节能效果好。
