摘要：工厂供配电系统在工作中，系统输出的功率包含有功功率和无功功率两部分，有功功率是用电设备直接消耗电能，将电能转化为机械能、热能、化学能的过程。无功功率则是指电磁元件建立磁场、电容建立电场所占用的电能。为了降低工程供配电系统的能耗，提高其做工效率，工厂供配电系统一般都会涉及无功补偿系统，以增加供配电系统有功功率的比例常数，实现降低生产电能消耗，缩减成本的目的。
关键词：工厂；供配电系统；无功补偿；
1工厂供配电系统无功补偿的目的和意义
1.1减少工程电费支出。工厂在日常生产中，电费在生产成本中占比较大的部分，如果想要提高生产利润，就必须最大化降低供电成本，以实现缩减生产成本的目的。供电公司销售的电能，是以功率作为单位计算的，工厂在生产使用和消耗电能时，电能做功却分为有用功率和无用功率两部分，如果生产中无用功率较大，必然会导致生产中消耗电能增大，提高工厂的生产成本，降低利润。通过为供配电系统设计无功补偿，则能够有效的降低无功功率做功消耗的电能，提升供配电系统的功率因数，以更少的电能完成更多的生产任务，实现节约电能，提高利润的目的。
1.2改善电压质量。工厂无功功率的增加，会直接导致工厂电压损失加大。而电压损失加大，无疑会影响工厂设备的供电稳定性和设备的正常运行。供配电系统采用无功补偿，能够有效的提高功率因数，改善供配电系统的电压质量，稳定负载电压，提高供电电压稳定性和设备运行稳定性，确保设备安全和产品质量。
1.3降低选择变压器的额定容量。采用无功补偿后，工厂在生产中变压器的视在功率能够有效降低。这意味着工厂在选择变压器时，可以选择小容量变压器即能够满足生产需求。小容量变压器不仅成本投资小，而且其能耗也更低，能够有效降低工厂的生产总成本，提高利润。
1.4减少电能损失。无用功率的增加，意味着工厂在生产时要耗费更多的电能才能完成生产任务，这无疑加大了工厂的电能损失。除此之外，供电系统线路的功率损耗也会随着无用功的增加而加大，导致工厂电能损失加重。采用无功补偿，能够降低变压器绕组中的电流，有效减少供电线路的电能损耗，减少工程生产中的电能损失。
2工厂供配电中的无功补偿技术
2.1提高功率人数
工厂供配电中，提高自然功率因数时，不需要增加补偿装置，主要是降低工厂供配电运行时对无功功率的需求量[2]。首先改善工厂设备的运行方式，调整用电生产的工艺，注重设备的合理性，工厂更换大容量电动机，改用小容量设备，解决负荷不足引起的空转问题，选择Y型绕组，预防空载运行，降低无功功率；然后通过控制变压器选型，提高自然功率因数，分析工厂变压器的运行，明确最佳的负荷系数，以此来做为选择变压器的依据，当工厂供配电负荷较小时，可以适当关闭部分变压器，取消无功功率在空载变压器中的应用；最后注重使用同步电动机，取代移动电动机的运行，同步电动机在工厂中，对无功功率的需求量小，电力人员调节励磁电流，辅助改善供配电的功率因数，而且同等规格的电动机，同步电动机的自然功率因数要大，符合供配电无功补偿的技术应用。
2.2人工补偿技术
2.2.1并联电容器补偿
（1）个别补偿，根据供配电的运行状态，在工厂运行设备附近，安装电容器，实现同步投切、断开，提供就地补偿的方式，最大程度的限制无功损耗，具有灵活的补偿特性，维护供配电的电能质量；（2）分组补偿，选择工厂的车间配电室，或者变电所，将电容器接入分支线路，参与工厂负荷的投切，分组补偿的利用效率高，在整体上控制电容器的使用数量；（3）集中补偿，电容器安装在一次、二次的母线位置，补偿上级配电系统，此类方法在工厂供配电无功补偿中不常用，主要是因为有限制作用，下级设备仍旧处于常规的自然功率因数。
2.2.2静止补偿器
静止补偿器在工厂供配电内，配合调相机，改进无功功率的吸收状态，实现无功补偿。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆静止补偿器同样具备较高的灵活性，其在工厂供配电内，按照电压的变化方式，迅速改变无功功率，特别是大功率设备中，有明显的补偿效果。例如：某机械加工工厂内，结合调相机、静止补偿器，针对高压电机实行就地无功补偿，安装在电机的端电压位置，其可根据电机电压的变化速度，随时调整无功补偿的状态，提高电机的功率因数，明显提升了电机的运行效率，该工厂在供配电运行中，按照实际状态调整静止补偿器的位置，可以安装在近负荷位置，改善设备状态。
3工厂供配电系统无功补偿的方式及比较
工厂供配电系统的无功补偿方式有很多，不同的无功补偿方式，适用于不同生产规模的工厂，其投资和补偿效果也有明显区别。在构建工厂供配电系统的无功补偿时，要对不同的无功补偿方式的优缺点了然于心，并根据工厂的规模和实际生产需要，合理的选择补偿方式，以提高工厂供配电系统无功补偿的经济性和适用性。
3.1高压集中补偿
高压集中补偿是指将高压电容器组集中装设在工厂变配电所的6～10kv母线上，这种补偿方式只能补偿6～10kv母线前所有线路的无功功率。高压集中补偿虽然能够对工厂生产无用功率进行补偿，但却补偿效果较差。但由于高压集中补偿施工简单、投资小、便于集中维护，因此这种补偿方式在很多大中型工厂中仍然有着比较广泛的应用。
3.2低压集中补偿
低压集中补偿就是将无功补偿设备用于工厂供配电系统的低压母线上，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，控制电容器投切。但电容器投切是整组进行的，因此无法实现对低压用电系统平滑的无功补偿调节。低压集中补偿在工厂供配电系统无功补偿中应用也比较广泛，这种补偿方式有着接线清晰明了，运行维护工作量小，明显提高配变利用率等作用，该方法还能够有效降低电能损耗，经济性较高。
3.3分散就地补偿
分散就地补偿也叫做单台电机就地补偿，这种无功补偿是针对工厂生产体系中耗电量巨大的设备单独补偿的一种无功补偿方式。分散补偿装置是将补偿装置安装在需要进行无功补偿的个别容量较大且负荷较平稳的用电设备旁边。补偿装置一般与用电设备同时投入运行和断开。该补偿方式能够补偿安装部位以前所有的高低压线路及变压
器的无功功率，能最恰当地降低系统的损耗和维持系统的电压水平，因此补偿效果最好。但分散就地补偿需要根据实际情况选择使用，不能取代高压集中补偿和低压集中补偿。而且分散就地补偿不适用于大容量电力的电子装置，因为大容量供电装置会产生高次谐波，采用分散就地补偿会加大谐波次数，影响供电质量，并对附近电子设备带来巨大影响。对于电动机频繁启动和正反转轮换的设备，也不宜采用这种补偿方式，以免产生不必要的能耗。最后，就地补偿还要使用专用电力电容器，不能采用普通电力电容器，这无疑会加大投资额度，经济性较差。
4工厂供配电无功补偿技术的效益
（1）全面控制线损，无功补偿技术促使工厂供配电内的功率因数，倾向于平稳、平衡的状态发展，利用无功补偿技术，完善整个供配电的运行，进而维持稳定的有功功率，降低了供配电中的线损，体现工厂供配电的经济效益；（2）增容效益，工厂的用电消耗很大，利用无功补偿技术实现变压器、线路增容，可以降低工厂在用电方面的经济投入，降低电能使用的成本；（3）改善电能质量，无功补偿技术的应用，提升了工厂供配电的水平，保证供配电处于安全的运行状态，为工厂提供稳定的供电服务，最主要的是改善了电能供应的质量，促使供配电处于高效的运行状态，体现无功补偿技术在电能方面的效益和作用。
结束语
无功补偿技术提高了工厂供配电的效益，根据供配电的无功损耗，科学应用无功补偿技术，落实有效的技术方法，降低供配电中的电能消耗。工厂供配电中的无功补偿，是一项重要的工作，考虑到工厂运营的需求以及电能消耗实况，加强无功补偿技术的控制力度，实现最优的供配电状态。
参考文献：
[1]王文文，赵永清，王宏.动态无功补偿在煤炭供配电系统中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2018，06：59-60.
[2]孙鹏.无功补偿在煤矿供配电系统中的应用[J].科技与企业，2018，18：302.
论文作者:李迎春,赵新辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签：工厂论文; 供配电论文; 电能论文; 功率论文; 系统论文; 功率因数论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第1期论文;