談工廠供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)

1、談工廠供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)【摘要】隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)用電不斷增 加，而工業(yè)電力在輸送的過程中會(huì)有不同程度的耗損，無功 補(bǔ)償技術(shù)可以有效的降低電網(wǎng)中的功率耗損，提高功率因 數(shù)，為工廠減少電能的損失，有效的節(jié)約能源。本文主要對(duì) 工廠供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)加以分析?！娟P(guān)鍵詞】工廠；供電系統(tǒng)；無功補(bǔ)償；技術(shù)隨著社會(huì)的不斷展進(jìn)步，工廠使用的機(jī)械設(shè)備逐漸增 多，用電量也隨之增加，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，工業(yè)用電占 全國發(fā)電量總額的70%左右，但是電能的損耗占據(jù)整個(gè)工廠 電能消耗的20-30%o在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，各家企 業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，工廠要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立足 就必須減少生產(chǎn)成

2、本，重視對(duì)工廠電能的節(jié)約，可以在一定 程度上減少工廠的生產(chǎn)成本，現(xiàn)階段供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技 術(shù)是用于降低供電系統(tǒng)損耗的有利措施。1供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)概況1.1無功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟砉╇姽β士梢苑譃橛泄β屎蜔o功功率兩種，其中無功 功率不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，為此對(duì)于一些下屬用電和配電 變壓器的無功功率可以進(jìn)行就地補(bǔ)償。無功補(bǔ)償是通過在供 電系統(tǒng)中安裝無功補(bǔ)償裝置的方式進(jìn)行的，無功補(bǔ)償設(shè)備可 以與電路中的用電設(shè)備以及配電變壓器等相互抵消無功功 率，提高功率因數(shù)，以達(dá)到從整體上減少無功功率的目的。 無功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟硎前迅行怨β守?fù)荷與容性功率負(fù)荷裝 置兩者連接在同一電路，使能量在兩種不同的負(fù)荷中間進(jìn)

3、行 相互交換，進(jìn)而使得容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償感性負(fù)荷 需要的無功功率。1.2無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)無功補(bǔ)償技術(shù)在工廠供電系統(tǒng)中的使用可以給工廠帶 來多方面的收益。首先，無功補(bǔ)償技術(shù)可以降低電壓的波動(dòng), 改善電網(wǎng)中的電壓質(zhì)量，提高工廠電壓的穩(wěn)定性，保證工廠 各項(xiàng)生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免由于電壓不穩(wěn)定而造成大量的經(jīng) 濟(jì)損失；其次，工廠電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償設(shè)備可以改善工廠的 電能質(zhì)量，節(jié)約電能，減少電能在變壓器和線路中的損耗， 通過無功補(bǔ)償，提高了功率因數(shù)，使得工廠變壓器的供電能 力得到加強(qiáng)，提高了電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率；再次，無功補(bǔ)償措施 可以將導(dǎo)線的截面積做到最小，以降低接觸端的熱量，延長(zhǎng) 用電設(shè)備的使用時(shí)間，

4、進(jìn)而可以節(jié)約各種有色金屬的使用， 尤其是鉛的使用；最后，工廠使用無功補(bǔ)償技術(shù)之后，功率 因數(shù)的提高可以為工廠企業(yè)節(jié)省大量的電費(fèi)，節(jié)省工廠的運(yùn) 營成本，增加工廠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2工廠供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)階段提高工廠供電質(zhì)量的方法可以分為提高自然功 率因數(shù)和使用無功補(bǔ)償技術(shù)提高功率因數(shù)兩大類。其中自然 功率因數(shù)的提高，與用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)相關(guān)，工廠可以通 過使用無壓運(yùn)行的電磁開關(guān)或者合理安排生產(chǎn)工藝流程的 方式來改善電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，另外，要盡量避免變壓器 長(zhǎng)期進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)作或空載運(yùn)轉(zhuǎn)。相比提高自然功率因數(shù)來 提高供電質(zhì)量，無功補(bǔ)償技術(shù)的使用在技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用上使 用更加廣泛，下文注重介紹工廠供

5、電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng) 用。2. 1工廠供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用電力系統(tǒng)的功率因數(shù)對(duì)工廠企業(yè)的用電有著十分重要 的作用，工廠供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)可以有效提高工廠企 業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少功率和電能的損耗，提高線路 的輸電能力，而且可以充分利用用電設(shè)備的容量，節(jié)約能源 的同時(shí)節(jié)省了工廠的運(yùn)作成本。我國無功補(bǔ)償技術(shù)一般是根 據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)和用戶的實(shí)際情況采取低壓集中補(bǔ)償、變電所集 中補(bǔ)償、用戶終端分散補(bǔ)償以及桿上無功補(bǔ)償?shù)确绞竭M(jìn)行。 工廠使用無功補(bǔ)償技術(shù)之后，通過提高功率因數(shù)，來減低電 流在變壓器以及線路中的損耗（參見表一）。電力電容器又被稱為靜電電容器或者移相電容器，它可 以產(chǎn)生超前電壓容性

6、電流與變壓器或者電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的感性 電流相補(bǔ)償，工廠可以在線路上安裝靜電電容器，使得線路 前端電網(wǎng)中的無功電流降低。并聯(lián)電容器的無功補(bǔ)償方式既 經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單，逐漸在企業(yè)工廠中間普及，它的補(bǔ)償方式一般 有三種類型。其一，實(shí)行低壓分組補(bǔ)償，這種電容器補(bǔ)償方 式是通過將電容器安裝在車間變配電室母線的手段，減少所 需電容器的總?cè)萘?，提高電容器的使用效率。另外，這種低 壓分組補(bǔ)償方式使用的低壓開關(guān)和保護(hù)裝置價(jià)格較低，可以 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，降低配電變壓器和髙壓線中的電能損耗，使 得工廠車間內(nèi)的主變壓器視在功率降低。但是在這個(gè)過程 中，低壓線路中的無功電流不能減少，所以，為了取得更好 的補(bǔ)償效果，管理人員可以將無

7、功補(bǔ)償設(shè)備設(shè)置在配電箱和 低壓用電設(shè)備附近，使分組補(bǔ)償與個(gè)別補(bǔ)償混合使用。其二, 實(shí)行個(gè)別補(bǔ)償，這種補(bǔ)償方式又被稱為隨即補(bǔ)償方式，是指 將電容器直接與電動(dòng)機(jī)的引出線端子相連，開關(guān)設(shè)備與電動(dòng) 機(jī)使用同一套。其三，實(shí)行高壓集中補(bǔ)償，將電容器安裝在 工廠總降壓變電所低壓側(cè)為6-10kv的母線上，這種補(bǔ)償方 式的優(yōu)勢(shì)在于安裝較為方便，利用率也較高，缺點(diǎn)在于這種 電容器一般要設(shè)置在總降壓變電所，因此它只能減少變電所 前電力系統(tǒng)通過的無功功率，提高本變電所的電壓質(zhì)量，而 不能降低工廠內(nèi)部配電系統(tǒng)的無功功率，而且電容器的開關(guān) 設(shè)備及其保護(hù)裝置的價(jià)格都較高。所以這種補(bǔ)償方式較之前 兩種經(jīng)濟(jì)效果較差。2.3使用

8、同步調(diào)相機(jī)所謂同步調(diào)相機(jī)，又稱同步補(bǔ)償器，實(shí)際上是一種同步 電動(dòng)機(jī)，在功率因數(shù)為0. 8-0. 9超前（過勵(lì)磁運(yùn)行狀態(tài)）的 狀態(tài)下，向供電系統(tǒng)提供無功功率，相反，在欠勵(lì)磁運(yùn)行狀 態(tài)下，則會(huì)從電力系統(tǒng)中吸取無功功率。這種補(bǔ)償器改善功 率因數(shù)的效果比較明顯，一般適用于恒速、低速并且長(zhǎng)期連 續(xù)工作容量較大的電動(dòng)機(jī)，對(duì)于一些小容量的高速同步電動(dòng) 機(jī)則不應(yīng)該使用這種同步調(diào)相機(jī)。但是這種同步補(bǔ)償器的缺 點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，并且有起動(dòng)控制設(shè)備，導(dǎo)致對(duì)這類設(shè)備 的維護(hù)工作量較大。2.4無功補(bǔ)償以及消除諧波裝置研究人員依據(jù)工廠供電系統(tǒng)諧波治理和無功補(bǔ)償原理， 研制并開發(fā)出動(dòng)態(tài)諧波以及無功補(bǔ)償裝置，這種裝置不僅用 于提供供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，而且還 可以用于凈化電網(wǎng)的電磁環(huán)境，保證電氣設(shè)施的安全性，運(yùn) 行的穩(wěn)定性，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約能源的同時(shí)提高工廠的生產(chǎn)效 率。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)工廠用電不斷增加，用電需 求的增加對(duì)供電系統(tǒng)提出了更高的要求，無功補(bǔ)償技術(shù)的使 用可以減少無功功率在工廠電網(wǎng)中的流動(dòng)，降低線路和變壓 器因?yàn)檩斔蜔o功功率而造成電能損失；安裝無功補(bǔ)償設(shè)備可 以有效的降低工廠電力網(wǎng)的損耗，另外，無功補(bǔ)償可以提高 功率因數(shù)，相對(duì)其他節(jié)能措施而言，是一項(xiàng)收效快、投資少 的降損節(jié)能措施，可以使電力系統(tǒng)少送無功功率，多送有功 功率，而且可以在