工廠供電系統(tǒng)無功補償問題分析

羅春軍 王超

摘要：隨著社會、經(jīng)濟和科技力量的不斷進步，我國電力行業(yè)技術(shù)水平也不斷提升，各個領域的工廠數(shù)量急劇增加。基于這一發(fā)展背景，工廠企業(yè)之間市場競爭力日益激烈，所面臨的壓力也越來越大。為了在激烈的市場競爭中占據(jù)有利地位，所有工廠也致力于科學技術(shù)水平的提升。近幾年，無功補償技術(shù)得到了快速發(fā)展，在工廠中的應用范圍也越來越廣，得到了企業(yè)家的廣泛關注。基于此背景下，本文主要分析的是工廠供電系統(tǒng)無功補償問題等有關內(nèi)容，可供參考。

關鍵詞：工廠;供電系統(tǒng);無功補償;問題

1無功補償技術(shù)的概述

作為一類電網(wǎng)功率輸出技術(shù)，無功補償技術(shù)的作用是在不耗費電能的情況下，將電能有效轉(zhuǎn)化成另外一類型的能量，以保證電力設備可以正常、穩(wěn)定運行。轉(zhuǎn)換之后的能量形式可以在電能和電網(wǎng)之間實現(xiàn)周期轉(zhuǎn)換，所以說，無功補償技術(shù)具有十分廣泛的應用前景。基于當前工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展進步，工廠生產(chǎn)速度也逐漸加快，各個工廠企業(yè)對于電力的需求量也越來越高。為了有效降低用電量，提高電能資源的利用率，各個工廠紛紛利用無功補償技術(shù)來降低企業(yè)成本，響應國家環(huán)保策略。與此同時，供電系統(tǒng)機構(gòu)的員工要的掌握整個電力系統(tǒng)運行參數(shù)，合理、科學的評估電能利用率。

2無功補償技術(shù)的原理

電流在純電阻和純?nèi)菪载撦d情況下其做功情況是不同的，只有在純電阻情況下才能進行電能的轉(zhuǎn)化，所以當其經(jīng)過純?nèi)菪载撦d時，則稱其為無功功率。但是在實際電路中，其負載情況通常都會呈現(xiàn)混合性質(zhì)，所以存在著電能沒有做功的情況，一旦電能沒做功，則其功率則會較小，這時對其進行無功補償則有利于提高電能的利用率。但是在工廠內(nèi)，其感性負荷較多，所以對其進行補償則需要依靠于公共功率來實現(xiàn)。在實際補償?shù)臅r候，會通過輸配電系統(tǒng)和補償電容器來進行，但是當利用輸配電系統(tǒng)來進行時，則需要在設計時就要對無功功率和有功功率進行考慮。但是通過輸配電系統(tǒng)進行無功補償則會導致變電器受到損害，降低系統(tǒng)運行的效益，所以采用補償電容器來進行補償則更利于系統(tǒng)經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。

3工廠供電系統(tǒng)中的無功補償技術(shù)的應用問題和策略分析

3.1諧波抑制問題

電容補償?shù)姆绞诫m熱可以起到一定的抗諧波效果，但是同時也可能對諧波的副作用進行放大，所以務必采取有效措施抑制諧波。目前應用較為普遍的措施包括以下幾方面：第一，將變流器的供電電壓與脈動數(shù)拉升，從而降低低頻次的諧波，將多個變流設備連接在同一條母線上;第二，安置專門的微機消諧裝置;第三，在換流設備周邊加裝濾波裝置;第四，通過串聯(lián)抑波電抗器的方式，對于較為容易遭受諧波干擾的電容裝置進行一定的防護。

3.2無功倒送問題

無功倒送極有可能對工廠供電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重損害，從而進一步加重對整個線路的運行壓力。通常情況下，對于使用固定電容補償設備的工廠，當實際運行負載較低時經(jīng)常會發(fā)生無功倒送情況。為了避免該問題，可以使用電容自動補償設備以及部分投入電容器的方式來解決。

3.3并聯(lián)電容連接方式

并聯(lián)電容器分兩大類，三角形及星形，前者又分單三角形、及雙三角形，后者分單星形及雙星形。同樣三個單相電容器，采用三角形接線的容量為星形接線的容量的三倍，因此，以往工廠中以三角形接法最為普遍。但是另一方面，高壓電容器三角形接法具有一定的安全隱患，因此，國家規(guī)定新（擴）建高壓電容器組不再采用三角形接線，對于有些低壓三相并聯(lián)電容器內(nèi)部已接成三角形屬正常接線方式。

3.4現(xiàn)場運維管理問題

當工廠供電系統(tǒng)電壓值較低或者功率因數(shù)不夠，此時應當在線路中額外并入電容器裝置，現(xiàn)場運維人員應當對電壓、電流等參數(shù)變化情況進行實時監(jiān)測，此外，還應當現(xiàn)場檢查設備外殼是否存在鼓包或者漏油等情況，聆聽是否存在放電聲響以及放電痕跡，線路接頭位置是否有發(fā)熱情況，放電設備是否完好，指示燈指示是否正常等等。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，則必須立即切除電容器。與此同時，在切除電容器前，要從儀表指示或燈光等外觀方面檢查放電回路是否完好。切除電容器后要立即通過放電回路充分放電。

3.5電容器補償

當下，大多數(shù)工廠選擇電容器進行無功補償，電力電容器又稱移相電容或者靜電電容，因此可以采用靜電電容器的方式安裝于工廠的供電線路中，這樣可以有效降低線路前端的無功電流。采用該方案實際投入成本較低，而且系統(tǒng)運行穩(wěn)定性較高，可操作性較強。常見的電容器補償又分為低壓分組補償、個別補償以及高壓集中補償三種。低壓分組補償方式是通過在車間變配電室內(nèi)進行電容器的安裝，從而使電容器的總?cè)萘康靡詼p少，從而使電容器的使用效率得到提高，這種補償方式是利用低壓開關和保護裝置來實現(xiàn)的，所以不僅具有具有非常好的經(jīng)濟性，而且也可以實現(xiàn)自動控制，有效降低了配電變壓器和高壓線中的電能損耗，使工廠車間內(nèi)的主變壓器功率得以降低。但是，由于此過程中需要利用低壓線路中的無功電流，所以在配電箱及低壓用電設備的附近進行無功補償設備的安裝，這樣不僅可以實現(xiàn)分組補償和個別補償?shù)幕旌鲜褂茫瑫r也使補償?shù)男Ч靡栽鰪姟?/p>

3.6提高自然功率因數(shù)

無功補償技術(shù)在應用過程中需要注意以下幾個方面：首先合理選擇電動機。由于在滿載運行時，可以有效的提高設備的功率，所以需要進行電動機選擇時，要使其規(guī)格、型號和容量最大限度的接近滿載運行狀態(tài)。目前，異步電動機的結(jié)構(gòu)和形式較為多樣，而且工廠的環(huán)境和條件也存在著較大的差異，所以進行電動機選擇時，需要對電氣指標和機械性能進行注意，避免選擇封閉式電動機，而且由于工廠中所使用的電動機其負荷始終處于一個較低的水平，所以需要選擇容量小些的電動機。其次是需要合適的變壓器。對于整個工廠供電系統(tǒng)而言，變壓器所耗費的無功功率在所有無功功率中的占比約四分之一，當變壓器處于空載狀態(tài)時，其無功功率在總功率中的占比約五分之四。

4結(jié)語

基于當前社會、科技力量不斷雄厚的市場背景，供電技術(shù)水平直接影響我國各行各業(yè)、各個領域的發(fā)展，為了降低工廠的運營成本，提高電能利用效率，工廠企業(yè)供電系統(tǒng)中無功補償技術(shù)得到了廣泛應用。而工廠為了延長無功補償技術(shù)的使用時限，需要加強對電氣設備進行全方位的保護，以降低供電設備的損耗。要想做到這一點，工廠供電系統(tǒng)的員工要加強對電力先進技術(shù)的學習，不斷更新知識，為工廠無功補償技術(shù)的發(fā)展打下堅實的基礎。

參考文獻

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作者介紹：

羅春軍，性別：男;籍貫：陜西扶風縣;學歷：本科;職稱： 助理工程師;職務：設備技術(shù)員;研究方向：機電工控;單位：陜汽集團商用車有限公司。