利用無功補償技術降低電費的措施分析

溫為生

（廣東電網有限責任公司江門鶴山供電局,廣東 鶴山 529700）

利用無功補償技術降低電費的措施分析

溫為生

（廣東電網有限責任公司江門鶴山供電局,廣東 鶴山 529700）

摘要：經濟的發展加劇了對電力能源資源的需求，大型用戶的電費負擔也隨之上升，加強電力系統改造，采用無功補償技術可以大大提升變電裝置的功率因素，也能夠達到控制線損，降低電費的目標。本文首先分析了用戶電費項目類型，然后，具體探究了無功補償技術的具體應用方法。

關鍵詞：無功補償技術；降低電費；措施；方法

電力能源是支持整個社會生產、生活的必須能源，各行各業通過依靠電力系統的供電服務實現了發展與進步，隨著企業生產規模的不斷擴大，用電量不斷增加，然而，用電設備常處于輕載運行狀態，甚至出現變壓器空載運行問題，造成電力線路功率因數下降，為電力系統帶來線損，增加了用電客戶的電費負擔，所以，有必要采用無功補償技術，利用這一技術來提升變電設備負載功率因數，從而達到控制電費的目的。

1　電力用戶用電費用項目分析

電力用戶享受供電服務后，需要向供電企業定期繳納電費，特別是一些高壓用電客戶，需要承受巨大的電費壓力，下面對不同的用電費用項目進行分析。

1.1基本電費的計算

基本電費計算既可以按變壓器容量計算，又可以按最大需量計算。對于一些大型用電客戶，例如：高壓企業，為了確保安全供電，滿足用電需求，一般其內部會設置一個或多個專用變壓器，并將自身的實際用電量控制在一定范圍，通常為變壓器容量可容納范圍，這其中確保MAX用電量＜90％變壓器容量，當客戶實際的用電量多于規定范圍時，就會出現超負荷現象，即增加變損，又增加了電費成本，甚至出現非常災害性故障，通常在最小用電量方面則不設限。然而，供電部門同時也要對大型用戶的用電進行有效控制，一般控制在變壓器容量的40-90％，不同用電客戶可以據此編制下個月的契約限額，這樣用戶的基本電費就可以算出，具體公式為：契約限額×電費價格。

1.2計費電量金額

簡單說是指用戶實際電費額，通常根據一天內各個時段，例如：高峰期、低谷期、平衡期的用電量來計算、核算，不同時間段電費的計價也是有差異的，一般來說，高峰期電費最貴，低谷時期電費價格則最低。

1.3力調電費

力調電費主要是指供電企業追繳、追回的電費，一般來說，如果用電客戶無功消耗量過大，使得其功率因數過低，已經遠遠低于國家規定的數值時，供電企業則有權利追回電費總數的百份之幾的電費。

為了確保電力系統正常高效運轉，科學控制電費量、減輕用電客戶的繳費負擔，有必要采用無功補償技術，利用這一技術來為電力系統創造良好的運轉環境，提高其運行效率，科學控制電費。

2　利用無功補償技術降低電費的措施

2.1科學選擇補償方式

為了確保無功補償技術能夠發揮電費控制的作用，首先就應該正確選擇補償模式，主要模式包括：就地補償、自動補償、分散補償等等。

其中，就地補償主要是把電容器組同負荷并聯，利用控制設備與負荷同時投切。

自動補償則是在自動補償控制器的作用下，參照實際的功率因數以及無功功率來自動投切，這種補償方式無需過多的維護工作，效果明顯。

分散補償則是通過參照無功電能計量數來選擇合適的電容器組，并將其同變壓器低壓端連接，這樣二者就能同步工作運行，這樣就實現了對變壓器的有效補償。

2.2變壓器空載損耗選擇分散補償

變壓器如果處于空載運行狀態，會產生大量的無功損耗。針對這一問題，最有效的解決對策就是提高功率因數，當前，配電設計一般在10/0.4kV配電室統一進行自動補償，自動補償設備把變壓器低壓一端當做引入點，當電壓、電流互感器的變比變化后，開始無功電能計量，所以，如果變壓器承載負荷工作，則會有電流途徑低壓端，根據負載特征，補償器來自行投切電容器組。確保功率因數的運轉延后到0.9-1。相反，如果變壓器無載荷工作，低壓端無功補償設備則由于缺少電流而無法正常運轉工作，觀察此時的無功計量設備，就能夠得出：變壓器產生了大量的無功損耗問題，這種問題一般發生在夜里，因為此時變壓器正處在無載荷運行模式下，功率因數＜0.7，從而導致了大量的無功電費的出現。

針對以上問題，可以選擇分散補償模式，這其中注意的是電容器組容量的科學選擇，通常可以依靠手動試投切的方法。如果手動試投切方法無法發揮作用，可以通過參照科學的數值范圍來科學定奪選擇，一般變壓器容量的5％為正常參考范圍。例如：變壓器：200kVA→電容器：10kVar，同時為了確保二者同步運行，應該把電容器同變壓器的0.4kV的低壓端進行并聯，因為電容器容量只占變壓器的5％，這樣就有效預防了變壓器空載運行時無功電費增加的問題。

經過不斷的實驗與改造，分散補償模式能夠有效解決無功損耗、電費上升的問題，能夠為用戶節省10％甚至更多的電費。

2.3集中自動補償的應用

這一補償方式通常用在配電室低壓端，通常將集中補償的電容器組裝入其中，這樣就實現了對高峰期無功負荷的有效補償，達到了降低線損、科學調節電壓的效果。自動補償模式中最基礎、最核心的設備當屬自動補償控制器，可以參照功率因數與無功功率實施自動投切。

現階段，自動補償的控制模式也十分豐富，例如：舊式的繼電接觸控制、復合開關控制、智能化模塊控制等等。智能化模塊屬于新時期、新型的無功補償設備，主要用在0.4kV低壓配電系統，具有運行高效、節省能源、控制線損、提高功率因數，確保電能供應質量等多方面的優點。其中的補償包括：共補、分補，不僅能夠單臺發揮作用，而且多臺組網也能發揮補償作用，能夠發揮各種補償功效，例如：就地補償、分散補償、自動補償等等，同時也能實現三相不平衡時的混合補償。

智能化模塊補償技術融入了多種現代化技術元素，例如：信息技術、自動化技術、測控技術等等，與以往的無功補償設備相比，其具有多方面優勢，例如：體積小、構造簡單、使用周期長、功耗低、方便操作與保養、安全可靠、補償效果好等等，能夠廣泛適用于現代化電力系統的無功補償需求。

2.4就地補償方式的應用

通常用在大功率電動機中，所謂的無功補償就是把移相器電容組成的無功補償器就地同異步電動機接線盒中的電源進線端口相連接，也可以將其同接近異步電動機的進線電源控制開關出現端口相連。這樣無功就地補償設備就能夠向電動機提供其所需的無功功率，無需供電系統額外提供。

三相異步電動機，通常來說具有容量大、運行時間長、空載運行、供電線路長等特點，如果選擇這種補償模式，就能夠達到節能控電的目標。如果企業供電變壓器運行載荷很大，也可以選擇這一補償模式，能夠實現增容的目標，也能有效控制電器故障問題的發生，確保其安全運行。但是，需要注意的是，這種就地補償模式不適合用于開關操作頻繁的異步電動機。

現階段，無功就地補償方式得到了廣泛應用，例如：低壓三相異步電動機。主要采用自愈式并聯電容器進行構造，體現出：自愈性高、穩定性好、形小輕便、規格豐富、安全不易燃燒等各方面的優勢，同時也能高度控制諧波與涌流的產生，減少其對電容器的不良危害。即使企業變壓器承受過重的復雜，在這一補償模式的控制下，能夠實現增容，又可以控制電器故障問題的發生。

要想確保無功就地補償在不發生故障的情況下，妥善運轉，則需要在安裝處低電壓總諧波畸變率控制在5.0％以內，如果電壓系統諧波量較多，通常可以選擇串聯電抗器來控制諧波，同時，就地補償也要重點防范異步電動機自勵問題，對此，無功就地補償的容量QC數值的選擇，可以利用以下公式：

其中 UN代表額定電壓，I0空載電流。

一般的大型用電客戶，傾向于選擇380v三相異步電動機，其QC值范圍如下：

功率　11　18.5　22　37　55　90　132二級　4　5　7　11　17　26　37四級　5　8　9　11　17　26　43

3　總結

大型用戶用電中，其變壓器與異步電動機是影響功率因數的關鍵因素，這兩項設備會大量消耗無功功率，從而導致功率因數降低，造成電費量上升，必須加強無功補償技術的應用，實現對這兩項電氣設備運行的優化改造，控制其空載問題的出現，從而減少電能的無功損耗，有效降低電費。

參考文獻：

[1] 王培波.從節能角度談低壓無功補償裝置應注意的問題[J].電力電容器與無功補償，2010（02）.

[2] 李金榮,任春艷.無功補償的現狀與應注意的問題[J].科技風，2010（18）.

[3] 周玫.加裝無功功率補償裝置提高功率因數的方法[J].寧夏電力，2010（05）.