城市化进程的不断加快使得民用建筑数量日益增多，与此同时，城市用电量也在快速增长。当前，我国居民用电需求约占社会总需求的12%，城镇居民的大部分用电量都分布在居民住宅中，这些场所的电能质量与电网安全、国民的切身利益紧密相关。

由于节能理念的发展，使电力电子技术发展十分迅速，大量单相非线性负载，如打印机、个人计算机、变频调速空调、变频调速电梯、节能灯、UPS等进入各个居民住宅，据统计，这些负载容量已经占总容量的70%左右。这些负载单个电流畸变率高，虽然功率较小，但是由于分布广、数量大、使用时间密集，因此它们很容易使民用建筑行业低压供配电系统中出现种种不良的电能质量问题，比如：
(1)中性线谐波电流长时间偏大，会使住宅小区中的电缆温度迅速升高，可能引发火灾。
(2)谐波电压过高，会使居民的电器保护装置不能正常动作，同时会对通讯设备和低压供配电网产生干扰。
(3)非线性负载使低压配网系统的工频功率转化为各次谐波功率，在该过程中它们相当于谐波源，会对电能计量造成影响，并产生电能损耗。
由于我国城镇居民人口多、住宅小区和楼宇的分布越来越密集，除了上述主要危害外，其整体对外发射的谐波电流有可能进入上级电网并引发相应的电能质量问题。
另一方面，民用建筑的负荷特点主要为单相感性负荷，功率因数较小，这样就会给电网带来较大比重的滞后无功功率，进而降低了供电效率。对此，需要采取相应的措施来补偿电网中的无功功率，以充分利用配电设备，达到减少线路损耗等目的。


低压无功功率补偿装置简介


低压无功功率补偿装置，在电力供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的位置。合理的选择低压无功功率补偿装置，可以很大程度的减少网络的损耗，使用户用电质量提高。反之，不合理地选择或者使用方法不当，也有可能会造成供电系统电压波动、闪变、谐波放大等多种不可控的因素。

无功补偿装置的原理：从功率三角形可以看出，用户的变压器容量（S）是固定的，如果用户的设备需要的无功功率（Q）过大，就会使有功功率（P）的出力减少。这不仅会使得使用电设备不能正常工作，还可能造成线路过载导致设备损坏，此时，就需要对电力系统进行无功功率补偿。

如图1所示，在进行无功功率补偿前，负载的无功功率、有功功率均通过变压器来自于电网，就会导致电网的功率因数降低，电能质量下降，用电效率差。

图2对设备进行了无功功率的补偿，此时设备的有功功率通过变压器来自于电网，而无功功率取自我们的无功补偿设备。假设设备的无功功率均从无功补偿设备提取，此时，从电网侧来看，无功功率（Q）为0，此时的视在功率（S）等于有功功率（P），功率因数为1。此时电网的供电效率是较高的，此种情况虽然为理想状态，但在实际运营过程中，只要补偿得当，月平均功率因数达到0.95以上是没有问题的。


无功补偿功能描述


一般来说，使用无功补偿装置来提高功率因数的意义体现在两个方面：一是可以减少输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如电机、变压器等）的潜力。因为用电电器总是在一定电压和一定有功功率下工作，如果功率因数较低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，输电电流变大，导致线路损耗增加。此外，任何电力设备工作时总是工作在一定的额定电压与额定电流内，超过额定电压值，会威胁设备的绝缘性能；工作电流超过额定值，会使内部温升过高，从而降低了设备的使用寿命。对于一些发电设备而言，功率因数的提高能大大增加效率。


无功补偿治理方案


通常情况下，在负荷侧进行集中的无功补偿是理想的治理方案，即在变压器的低压侧系统中，采用功率因数调整装置进行无功的自动调节，它可以依据负荷的变化进行电容器的自动投入或切除。具体而言，其补偿方式有三种，即三相电容自动补偿、分相电容自动补偿和混合补偿。在这里简述一下三者的区别：

①三相电容自动补偿。其结构较为简单，在无功补偿过程中，三相中的任一相取得信号后，依据结果需要，将三相中的电容投切掉相同的数量。

②分相电容自动补偿。顾名思义，这种补偿方式是对每相进行独立补偿，首先对各相的电流和电压进行检测，当某一相的功率因数超出范围时，即进行该相的无功功率补偿。

③混合补偿。这种补偿方式就是既包含三相电容自动补偿，也包含分相电容自动补偿，依据检测的结果进行补偿方式的自动选择，它可以实现资源的充分利用。在民用建筑行业，根据负载特点，通常建议采用混合补偿的方式进行功率因数的提升。通过使用安科瑞ANBSMJ系列专用的单相电容器和配套的ANCKDG系列单相电抗器，可以实现系统中分相补偿的需求，同时结合常见的ANBSMJ系列三相电容器和ANCKSG系列三相电抗器，共同实现混合补偿效果，有效达到提升功率因数、提高电能质量的目的。