浅谈无功补偿方式的选择

浅谈无功补偿方式的选择

许谦

（广西绿城水务股份有限公司广西省南宁市530031）

摘要：现代大中型生产企业中，异步电动机的运用十分广泛，而异步电动机为一种大电感负载，当电动机等电感性电气设备投入运行后，不仅要吸收有功功率用于作功，而且还要吸收无功功率建立磁场。因此，电力用户的自然功率因数一般比较低，在0.75-0.8范围之间。我国电路部门对工业用电规定了功率因素必须达到的标准，之所以作出规定并按标准考核工厂等用电情况，是因为功率因数是一个重要的用电指标。本文重点讨论水厂中对电容补偿方式的选择，运用，与各补偿方式的利弊，并且以一个实际的例子加以论述。

关键词：无功补偿；功率因数；电容器

1功率因数提高的意义。

1．1提高功率因数可以减少功率损耗。如果输电线路导线电阻为R，则其功率因素损耗为：

1.2提高功率因数可以减小电力线路的电压损失。

1.3提高功率因数可以提高设备利用率，提高设备从电网吸收的有功功率。

1.4提高功率因数可以减小电流。

一般大中型生产企业中，提高功率因数主要为了提高设备的利用率和减小设备使用电流。

2无功补偿方式及补偿方式的选择和补偿容量的计算。

2.1集中补偿

集中补偿方式就是将电容器组装设在用户专用变电站或配电室的母线上。这种补偿方式只能补偿母线前所有线路的无功功率，而母线后的厂内线路没有得到无功补偿，所以这种补偿方式的补偿经济效果较差，但这种补偿方式投资较少，便于集中运行维护，而且能对工厂高压侧的无功功率进行有效的无功补偿以满足工厂功率因数的要求，所以这种补偿方式在一些大中型工厂中应用比较普遍

负载系数=某期间负载平均功率/设备额定容量，总平均功率因数=总平均功率/总平均视在功率。

今欲将功率因数提高至0.97，求补偿电容的容量。

根据式2.1：

可得：

=300*（0.56-0.25）=93kvar

因为负荷是经常变化的，所以实际生产中，补偿电容柜都是在按实际负荷情况下实行手动或者自动投切的，所以一般一个电容补偿柜分为若干组补偿电容。

2.2无功功率就地补偿

在电机等感性负载旁和电容器直接并联，在电机等同开、同停，停机后电容通过电机直接放电，电容器不需另设放电装置，运行时，电机所需无用功由电容器就地供给，能量交换距离最短，可以最大限度降低线路电流，达到最优降损效果，当大中型异步电动机在比重大，且长时间利用的时候，这种补偿方式的降损节能效果是最显著的，该种补偿方法具有集中补偿无法做到降损效果，但是应该注意的是，就地补偿相对集中补偿所需的投入资金要高得多，且在工况环境差的地方，如矿山、化工、冶金等行业采用就地补偿的办法极易使电容器损坏，所以在实际生产中应按实际需求选择补偿方法。

式2.2.1

310KV高压泵房与380V低压泵房混合线路的无功补偿方式的选择与注意事项。

3.1.1某车间现有10KV高压抽水泵塔和380V低压抽水泵塔各一座，其中高压泵塔采用4台450KW/10KV高压电机供水，启动方式为直接启动方式，低压泵塔由高压泵塔的10KV供电线路经一台1000KVA变压器变压后为低压抽水泵塔供电，低压源水泵塔由4台250KW/380V低压电机组成，其中2台为变频机组，2台为软启动机组。该公司的2座泵房通过一条10KV主母线为高压泵房供电，在变压之后为低压泵房供电，现已知高压泵房电机功率均为450KW，低压泵房电机均为240KW，电机功率因数均为0.80，若要将功率因数提高至0.95，对于选取那种补偿方式，阐述如下。

3.1.1高压泵房补偿方式的选择与无功补偿量的计算

从2.1和2.2可以看到，就地补偿是将电容器直接接入用电设备上，实行实时补偿，采用该种补偿方式的特点是一对一的补偿，即一台电动机并接一台电容器，补偿效果明显，达到线路降压和线路损耗同步减少，集中补偿是将电容器集中安装在母线上，这种补偿方式可以采取集中管理，便于维护，但是负载无功电流无法得到补偿，所以降损效果较差，再看该泵站工况情况，该高压泵房防雨、无尘、工况条件良好，且主要使用大功率高压电机，应对负载进行就近无功补偿，达到最大限度降低损耗，所以应选择就地补偿方式。

4、总结

在实际生产中（主要是在用电用户中，电网中本文不讨论）选取补偿方式应遵循以下几点：

1.在工况、资金、管理允许的，切拥有大功率感性负载的情况下，应尽量选择就地补偿方式。

2、无论何种补偿方式，对的选择不易过高或过低，防止发生欠补偿与过补偿现象，应在0.9-0.95之间选取。

3、在线路中存在谐波的时候，必须对电容器串联适当的滤波电抗器。

4、同步电机与变频电机不应再并联电容器。

选择不同的补偿方式，效果会有较大差别，根据不同的用电设备合理确定补偿方式才能有效的提高功率因数，提高用电质量。

参考文献：

[1].<<电网无功补偿实用技术>>中国水利水电出版社徐义赋主编

[2].<<低压电力实用技术>>中国水利水电出版社孙成宝主编

[3].<<无功电压与优化>>中国电力出版社姜宁王春宁主编

[4].<<无功功率快速补偿装置设计探讨>>第二版王庆林主编

[5].<<工厂供电》陕西机械学院>>苏文成主编