工厂供电系统无功补偿问题分析

罗春军 王超

摘要：随着社会、经济和科技力量的不断进步，我国电力行业技术水平也不断提升，各个领域的工厂数量急剧增加。基于这一发展背景，工厂企业之间市场竞争力日益激烈，所面临的压力也越来越大。为了在激烈的市场竞争中占据有利地位，所有工厂也致力于科学技术水平的提升。近几年，无功补偿技术得到了快速发展，在工厂中的应用范围也越来越广，得到了企业家的广泛关注。基于此背景下，本文主要分析的是工厂供电系统无功补偿问题等有关内容，可供参考。

关键词：工厂;供电系统;无功补償;问题

1无功补偿技术的概述

作为一类电网功率输出技术，无功补偿技术的作用是在不耗费电能的情况下，将电能有效转化成另外一类型的能量，以保证电力设备可以正常、稳定运行。转换之后的能量形式可以在电能和电网之间实现周期转换，所以说，无功补偿技术具有十分广泛的应用前景。基于当前工业技术不断发展进步，工厂生产速度也逐渐加快，各个工厂企业对于电力的需求量也越来越高。为了有效降低用电量，提高电能资源的利用率，各个工厂纷纷利用无功补偿技术来降低企业成本，响应国家环保策略。与此同时，供电系统机构的员工要的掌握整个电力系统运行参数，合理、科学的评估电能利用率。

2无功补偿技术的原理

电流在纯电阻和纯容性负载情况下其做功情况是不同的，只有在纯电阻情况下才能进行电能的转化，所以当其经过纯容性负载时，则称其为无功功率。但是在实际电路中，其负载情况通常都会呈现混合性质，所以存在着电能没有做功的情况，一旦电能没做功，则其功率则会较小，这时对其进行无功补偿则有利于提高电能的利用率。但是在工厂内，其感性负荷较多，所以对其进行补偿则需要依靠于公共功率来实现。在实际补偿的时候，会通过输配电系统和补偿电容器来进行，但是当利用输配电系统来进行时，则需要在设计时就要对无功功率和有功功率进行考虑。但是通过输配电系统进行无功补偿则会导致变电器受到损害，降低系统运行的效益，所以采用补偿电容器来进行补偿则更利于系统经济效益的实现。

3工厂供电系统中的无功补偿技术的应用问题和策略分析

3.1谐波抑制问题

电容补偿的方式虽热可以起到一定的抗谐波效果，但是同时也可能对谐波的副作用进行放大，所以务必采取有效措施抑制谐波。目前应用较为普遍的措施包括以下几方面：第一，将变流器的供电电压与脉动数拉升，从而降低低频次的谐波，将多个变流设备连接在同一条母线上;第二，安置专门的微机消谐装置;第三，在换流设备周边加装滤波装置;第四，通过串联抑波电抗器的方式，对于较为容易遭受谐波干扰的电容装置进行一定的防护。

3.2无功倒送问题

无功倒送极有可能对工厂供电网系统产生严重损害，从而进一步加重对整个线路的运行压力。通常情况下，对于使用固定电容补偿设备的工厂，当实际运行负载较低时经常会发生无功倒送情况。为了避免该问题，可以使用电容自动补偿设备以及部分投入电容器的方式来解决。

3.3并联电容连接方式

并联电容器分两大类，三角形及星形，前者又分单三角形、及双三角形，后者分单星形及双星形。同样三个单相电容器，采用三角形接线的容量为星形接线的容量的三倍，因此，以往工厂中以三角形接法最为普遍。但是另一方面，高压电容器三角形接法具有一定的安全隐患，因此，国家规定新（扩）建高压电容器组不再采用三角形接线，对于有些低压三相并联电容器内部已接成三角形属正常接线方式。

3.4现场运维管理问题

当工厂供电系统电压值较低或者功率因数不够，此时应当在线路中额外并入电容器装置，现场运维人员应当对电压、电流等参数变化情况进行实时监测，此外，还应当现场检查设备外壳是否存在鼓包或者漏油等情况，聆听是否存在放电声响以及放电痕迹，线路接头位置是否有发热情况，放电设备是否完好，指示灯指示是否正常等等。如果发现异常情况，则必须立即切除电容器。与此同时，在切除电容器前，要从仪表指示或灯光等外观方面检查放电回路是否完好。切除电容器后要立即通过放电回路充分放电。

3.5电容器补偿

当下，大多数工厂选择电容器进行无功补偿，电力电容器又称移相电容或者静电电容，因此可以采用静电电容器的方式安装于工厂的供电线路中，这样可以有效降低线路前端的无功电流。采用该方案实际投入成本较低，而且系统运行稳定性较高，可操作性较强。常见的电容器补偿又分为低压分组补偿、个别补偿以及高压集中补偿三种。低压分组补偿方式是通过在车间变配电室内进行电容器的安装，从而使电容器的总容量得以减少，从而使电容器的使用效率得到提高，这种补偿方式是利用低压开关和保护装置来实现的，所以不仅具有具有非常好的经济性，而且也可以实现自动控制，有效降低了配电变压器和高压线中的电能损耗，使工厂车间内的主变压器功率得以降低。但是，由于此过程中需要利用低压线路中的无功电流，所以在配电箱及低压用电设备的附近进行无功补偿设备的安装，这样不仅可以实现分组补偿和个别补偿的混合使用，同时也使补偿的效果得以增强。

3.6提高自然功率因数

无功补偿技术在应用过程中需要注意以下几个方面：首先合理选择电动机。由于在满载运行时，可以有效的提高设备的功率，所以需要进行电动机选择时，要使其规格、型号和容量最大限度的接近满载运行状态。目前，异步电动机的结构和形式较为多样，而且工厂的环境和条件也存在着较大的差异，所以进行电动机选择时，需要对电气指标和机械性能进行注意，避免选择封闭式电动机，而且由于工厂中所使用的电动机其负荷始终处于一个较低的水平，所以需要选择容量小些的电动机。其次是需要合适的变压器。对于整个工厂供电系统而言，变压器所耗费的无功功率在所有无功功率中的占比约四分之一，当变压器处于空载状态时，其无功功率在总功率中的占比约五分之四。

4结语

基于当前社会、科技力量不断雄厚的市场背景，供电技术水平直接影响我国各行各业、各个领域的发展，为了降低工厂的运营成本，提高电能利用效率，工厂企业供电系统中无功补偿技术得到了广泛应用。而工厂为了延长无功补偿技术的使用时限，需要加强对电气设备进行全方位的保护，以降低供电设备的损耗。要想做到这一点，工厂供电系统的员工要加强对电力先进技术的学习，不断更新知识，为工厂无功补偿技术的发展打下坚实的基础。

参考文献

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[4]孙梅.电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用研究[J].智能建筑与工程机械，2019，1（1）.

作者介绍：

罗春军，性别：男;籍贯：陕西扶风县;学历：本科;职称： 助理工程师;职务：设备技术员;研究方向：机电工控;单位：陕汽集团商用车有限公司。