邯郸市机床厂 河北省 056000
摘要：功率因数是衡量工厂供电系统运作效率高低的一个重要指标，若功率因数较高，相应的电能消耗和损失也会较少。为了实现低投入、高产出的目标，减少电能消耗和损失，工厂必须通过无功补偿控制供电系统功率因数。本文以此为论题，对工厂供电系统无功补偿方法和注意事项进行了分析，以期改进工厂供电系统，提高电工质量，减少电能损耗。
关键词：无功补偿；补偿方法；注意事项；供电系统；基本原理
供电系统是工厂不可缺少的一部分，对工厂的正常运转和产能的高低密切相关。对于供电系统而言，功率因数是影响自身运作效率的主要因素，为了减少电能消耗和损失，进行无功补偿是必要的。本工厂70%以上的电能都用在生产工作上，电能消耗本身较大，一定程度上增加了生产成本。为降低生产成本，通过无功补偿提高供电系统功率因数，使之达到0.9以上，满足国家标准。
一、无功补偿基本原理
所谓的无功补偿，就是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷的装置并接在用一个电路上，当容性负荷装置释放能量时，感性负荷装置吸收能力，当感性负荷装置释放能量时，容性负荷装置吸收能量，进而实现能量在两种负荷装置间的交换，达到无功补偿目的[1]。
二、工厂供电系统无功补偿的主要方法
（一）使用电力电容器
使用电力电容器进行无功补偿是最常见的一种方式，在工厂供电线路上安装电力电容器，降低线路前端电网中的无功电流，不仅方法简单，无功补偿效果也很好。这种补偿方法具体有以下三种形式[2]：
第一，低压分组补偿。在车间变配电室内安装电容器，减少变配电室电容器的总容量，进而提高电容器使用效率。这种补偿方式以安全的低压开关和保护装置为基础，可进行自动控制，能有效降低配电变压器和高压线路的电能消耗，降低变压器本身的运行功率。除了依靠压开关和保护装置外，还要用到低压线路中的无功电流。为此，在电压线路和设备附近可以安装无功补偿设备，能起到较好的无功补偿效果。
第二，高压集中补偿。将电容器安装在工厂总降压变电所低压侧母线上，降低总降压变电所的功率，某种程度上也利于降低工厂供电系统的电能消耗。
第三，个别补偿。在工厂供电系统中，将电动机的引出线端与电容器直接连接起来，共用同一套开关设备。这种补偿方式效果显著，但是不能随意确定电容器安装位置，不能将电容器安装在高次谐波含量多的线路。所以，安装电容器时一定要合理选择位置，避免出现过补偿。
（二）采用同步补偿器
在工厂电动机附近安装同步补偿器。当电动机过励磁运行时，同步补偿器向电力线路提供无功功率；当电动机欠励磁运行时，同步补偿器从电力线路中吸收无功功率。通过以上两个方面实现无功补偿，减少电力系统能量消耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于此种方式经济成本较高，可以讲同步补偿器安装在工厂电网中枢，其他部位不易采用。
（三）提高自然功率因数
功率因素的高低直接决定着电力系统能耗，为减少工厂供电系统能耗，要尽量的提高供电系统自然功率因数。具体方法如下[3]：
第一，使用适合的电动机。在系统满载运行情况，可以有效的提高自然功率因数。基于此，要根据系统满载要求，选择型号、规格及容量等各方面适合的电动机，无限接近于满载运行状态。进行电动机选择时，对供应商的信用，备选设备的型号、类型、容量等实际情况进行调查，综合考虑分析后优选出最适合的电动机。需要注意的是，在满足生产要求的情况下尽量选择容量小的电动机，可以提高自然功率因数。
第二，做好变压器选择工作。调查显示，变压器产生的无功功率因数在工厂全部无功功率因数中占1/4左右。工厂要想改变供电系统自然功率因数，就要合理选择变压器，最好使用节能降耗功能好的变压器。此外，对供电系统的变压器台数、运行方式及容量等都要做合理的设计，使变压器设计最优化。
三、工厂供电系统无功补偿中的注意事项
（一）有效抑制谐波
电力电容器在工厂供电系统中的应用，可以降低电能消耗，但是也会放大谐波。为了保证电力电容器无功补偿效果，要采用有效措施抑制谐波。第一，将电容器与同步补偿器连接起来；第二，在换流装置附近安装滤波器；第三，在母线上的安装消除谐波的微电脑装置；第四，适当提高变流器供电电压，在一段母线上接上多台变流器。
（二）电容器连接
电容器接入供电系统一般采用并联方式，电容器类型不同，连接方式的安全性也会有所不同。根据调查显示，本工厂供电系统并联电容器基本采用三角形连接方式，具有一定的安全隐患。对此，高压电容器组今后不再采用三角形连接方式，可降低高压线路运行安全的风险性。低压电容器组本身的运行风险不高，并联电容器连接方式可不做调整。但是在经济条件允许情况下，建议调整低压电容器组并联电容器的连接方式。
（三）无功倒送
无功倒送会增强供电系统电能损耗，增加电力输送负担。从本工厂供电系统日常运行实际情况，采供固定电容器补偿的部分经常出现无功倒送情况，严重增加电能损耗。为此，可以采用自动补偿装置，代替原来的固定补偿装置，能改变无功倒送情况。
（四）运行维护
供电系统安装无功补偿装置的情况下，运维检修人员要定期对电压、电流及室温等部分进行检查，查看是否出现外壳膨胀、漏油、表面温度上升等情况。若发现异常情况，即使切断无功补偿装置。除了人工检查外，可以在无功补偿装置附近安装仪表，用于监测放电回路情况，能弥补人工检查的不足。
四、结论
综上所述，工厂供电系统电能消耗量是较大的，无形中增加了工厂生产成本，同时也会危及供电系统正常运行。为了降低能耗、减少生产成本、维护系统正常运行，工厂可以采用电力电容器、同步补偿器，提高自然功率因数，尽量的减少电力能源消耗。与此同时，还应采用措施抑制谐波，减少电力电动器接入所带来的负面影响。此外，注意改善并联电容器连接方式、无功倒送等情况，保证无功补偿效果。
参考文献：
[1]唐正杰.浅析工厂供电无功补偿[J].科技视界，2014，13：250.
[2]赵玉刚.浅析工厂供电系统无功补偿问题[J].科技创新与生产力，2014，09：42-43+46.
[3]孙艳丽，孙先琦，单玉明.有关工厂供电系统无功补偿的探讨[J].河北农机，2014，09：57-58.
论文作者:刘士禄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/18
标签：供电系统论文; 电容器论文; 工厂论文; 功率因数论文; 电能论文; 装置论文; 电动机论文; 《建筑学研究前沿》2017年第9期论文;