探讨工厂供电系统无功补偿问题闵宇川

探讨工厂供电系统无功补偿问题闵宇川

闵宇川

（北京凯盛建材工程有限公司100024）

摘要：衡量企业经营效益中一项指标是其功率因数的高低，所以，工厂要想其自然功率因数有所提高，还应当利用无功补偿的方法来解决问题，以提高有功输出能力和输电能力，降低电能损耗和功率损耗，从而实现节约电能的最终目的。本文主要对工厂供电系统无功补偿问题进行了分析。

关键词：工厂供电系统；无功补偿；问题

工厂用电设备繁多，且大部分为电感性设备，在生产运行中往往需要吸收大量的无功功率，进而造成工厂供电系统的功率因数降低，不仅对电压质量造成影响，导致不能有效地利用电气设备，更对系统的供电能力造成严重影响。因此，对工厂而言，提高系统中各相关部分的功率因数，以充分利用设备的容量，增强输电能力，进而减少功率损耗和电能损耗，实现电能的节约及供电质量的提高，意义深远。

1工厂供电无功功率及无功补偿的简述

在供电工厂进行供电之中，根据负载的电荷的不同，可以将工厂供电的电功率分为以下两种：一种是对于设备的运行过程中发挥了作用的电负荷功率，其称之为有功功率；另一种是对于设备的运行过程中没有发挥作用的电负荷功率，称之为无功功率。在实际的运行过程中，只有有功功率是对工厂供电设备有着促进作用的。例如：工厂中8.5kW的电动机设备在有功电功率的作用下，就可以有效地将8.5kW的电力转换为机械能，进而完成设备的运转过程；又比如，工厂之中各种照明设备的有功功率运行过程之中，就可以将所有的电能转化成为光能，发挥出电能转化成为照明功能的作用。综合起来看，有功功率就是在工厂运行过程中，能够发挥出自身作用的电负荷。

相比较于有功功率，无功功率在运作的过程中，发挥的功效就比较抽象，无功功率是用于整个系统的磁场和回路运作的电负荷产生的功率，其核心目的是为了维持这个工厂用电过程中的磁场的维持。在运行的过程中，为了防止电磁波的干扰，对于无功功率的消耗，是具有着一定的必要性的。例如，在一个工厂之中所使用的70W的日光灯的运行过程中，除需70W有功功率来维持这个日光灯的基本功能之外，还需120var左右的无功功率来为这个照明灯泡的运行提供磁场。从无功功率的基本定义来分析，可以发现，无功功率虽然没有发挥出直观的功能功效，但是，在运行的过程中，也是必不可少的一部分，在整个工程设备的运行过程中，发挥出了重要作用。

2工厂供电系统无功补偿问题存在的问题

2.1感性负载设备使用问题

大量感性设备在使用过程中耗损了百分之十到百分之十五的额定容量。电力变压器或者大型电动机广泛的运用在工厂的供电系统中，无形的耗损了电能，不仅没有推动工厂的生产，反而增大了生产成本。在电力系统铺设初期，我们应该选择合适的发动机，在保证发动机高速有效地利用设备功率的同时，不超出设备的最大功率，既不会产生多余的设备耗损功率，还能满足生产需要。这要求我们在选择发电机时，多方面的考虑综合因素，面对厂家繁多，式样多变，各类电动机以及异步电动机的多样区别的现状，多结合工厂的现状和需求，注重实际运用，选择适合的发动机，从根本上减少电力消耗。

2.2供电电压超出额定范围的问题

稳定的电压不仅可以保证工厂各项设备运行正常，更能提高工厂电力系统的安全使用。如果电压过低，电力系统中的各项设备没有办法正常运行，影响生产功率;但是如果供电电压过高，磁力处于饱和状态的情况下，无功功率会根据磁力以及电压的变化而快速增长。因此保持一个稳定的不仅可以减少电能的无端消耗，还能保证我们的生产正常进行电压。

2.3变频器产生的谐波问题

变频器在日常运行的环节，不可避免会带来高次谐波问题，这个问题一方面影响到各种发电、供电以及用电设备，给这些设备带来明显的不良影响，另一方面也会损耗大量的无功功率，使得系统的功率因数出现明显的降低。如果问题严重会影响到工厂电气设备的安全正常运转。

3工厂供电系统无功补偿问题的应对策略

3.1提高工厂供电系统中的自然功率因数

结合自身工厂的实际情况，实施方法必须保证切实有效应该选用型号合适的发动机以及变压器，确保设备的合理性，如工厂的设备不能满足生产需求，需要添加设备时，应该及时的更换相应的电动机。确保设备使用时的平稳安全。变压器是整个工厂供电系统中必不可少的组成部分，在整个供电系统中，变压器是产生无功功率的主要原因之一，变压器消耗变压器消耗的无功功率占据了很大一部分比例，而空载运行的时产生的无功功率又是整个电力系统中最多的组成部分，工厂在优化电力系统时，变压器的安装数量，安装的方式，选取的型号都是需要考虑的问题。

3.2采取无功补偿措施

采取了无功补偿的措施，不仅改善了电能质量，减少了电能的损耗更安全有效并且操作简单的方法，其中，同步补偿器的运用就有效地解决了这一问题，同步补偿器的运用不仅能提供给整个供电系统中因为谐波影响产生的无功功率，而且能吸收无功功率，保持整个供电系统的稳定和均衡，但是同步补偿器在工厂供电系统中极少使用，主要是因为维护成本较高，效果并不明显。因此，静电电容器凭借管理维护简单，成本较低，使用时间较长安装便捷等特点，广泛的运用在工厂供电系统中，静电电容器能够平衡发电机等感性负载设备产生的电流与之前电流的特性，得到我们想要的互补效果。在工厂供电系统的电路出现无功电流增大时，静电电容器可以很好的祈祷中和作用，将产生的无功电流即使互补，做到及时补偿。

3.3提高无功补偿功率因数

首先，容量的选择很重要，我们应该选择适合整个电力系统的容量，避免利用不足的现象;其次，相对较小的发动机，可以通过适当的方式方法提高自然因数。合理的安排线路和设备;最后，变压器的合理使用，变压器在整个电力消耗中占有很重要的比例，在安装设备的初期就应该合理安排。个别补偿是特殊情况特殊对待，如果整个电力系统中功率较大的电机等设备，可以单独设置开关控制，使用时打开，用完后立即关闭并且做好保养维修；分组补偿:根据工厂分工的不同，分别进行分组补偿，添加无功补偿器，并且设置好开关，不用时立即关闭，定期检查维护；集中补偿:对于工厂电力系统中的特殊大型装置，应该在整个系统终端安装无功补偿设备，保证整个系统的平衡稳定，提高效率和经济性能。

3.4变频器谐波影响也起着独特的补偿作用，增强工厂供电系统中功率因数

第一，提高工厂供电系统中的自然功率因数，第二，采用无功补偿来提高工厂供电系统的功率因数，由于提高工厂供电系统的自然功率因数这一方法无法达到所需的工厂供电系统功率因数，第二种无功补偿方法普遍运用在我们的工厂供电系统中。以上就是提高工厂供电系统中功率因数的主要措施有两种类型。

结语

综上所述，本文通过分析工厂供电系统中存在的问题，深入的探讨了无功补偿对工厂电力系统带来的好处和帮助，无功补偿不仅给能够提高工厂的生产和经济效率，增强了机器设备本身的利用和使用，对整个国家的电力系统的发展以及环境等方面都有很深远的影响和特殊的意义。

参考文献

[1]赵敬涛.试论无功补偿在工厂供电中的应用[J].北京电力高等专科学校学报，2012（3）：19.

[2]侯丽倩，马辉，孙兴盛.浅谈工厂供电中的无功补偿[J].中国科技博览，2010（35）：111.

闵宇川（1989.4-），男，广西科技大学，本科，学士。

单位：北京凯盛建材工程有限公司