摘要：科技在快速的发展，社会在不断的进步，现在高耗能企业在生产的过程中会产生大量无功，虽然无功是电能传输和转换过程以及电网稳定不可缺少的，也是部分用电设备为保证正常使用所必需的，但是大量无功在电网中传输会导致给企业供电变压器及线路的供电能力降低，同时也提高了企业的成本。无功补偿作为降低网损、稳定电压、提高供电质量的有效手段被越来越多的高耗能企业所使用，合理选择无功补偿装置及正确的运行方式可提高企业的用电可靠性和节省企业运行成本。
关键词：无功补偿；电容器；节能降耗
引言
高耗能行业在产业结构中占有重要份额，也是经济增长的重要推动力。然而近年来，由于市场环境的变化，河北省高耗能行业面临着产能过剩的巨大压力;另一方面，高耗能产业也被指为某地区生态环境恶化的元凶。近年来我国在淘汰高耗能行业产能方面取得了一定成效，为某地区生态环境的改善做出贡献，但也付出了巨大的代价，包括经济下行压力加大，就业问题突出等。我国高耗能行业发展面临着巨大的挑战。
1 无功补偿技术的产生原理
对交流电路来说，无功补偿的产生是一个比较复杂的过程。在这个过程中，主要会牵涉到一些关于无功功率和有功功率的知识，有功功率在电路中主要指负载产生的功率；无功功率主要指电容和电感产生的功率，在含有电感和电容的电路中，一些电能会被以磁场能量的形式储存起来，在后面的阶段中被释放出来，实现电能的储存与释放。但是，由于无功功率是不会对外做功的，虽然无功补偿有着一定的作用，但是在现实生活的交流电路中，无功功率基本上不会起任何作用。然而，无功补偿可以在交流电路中形成相应的磁场，这也就意味着工作人员在利用无功补偿技术的时候，需要先利用电动机来构建一个磁场，从而使得无功补偿技术的效果能够更加明显。
2 无功补偿装置的节电措施
2.1 随器补偿
随器补偿是指将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器二次侧,以补偿变压器空载无功的补偿方式。农村配电变压器,尤其是综合用户配电变压器,普遍存在负荷轻时的“大马拉小车”的现象,在负荷低时接近空载。配电变压器在空载和轻载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功。配变空载无功是农网无功负荷的主要部分。对于轻负荷配变而言,这部分损耗占供电量比例较大。这种方式有效地补偿配变空载无功,实现就地平衡,是目前补偿配变无功的经济有效的手段。
2.2 控制流程
为大力推广和应用电压无功补偿装置,高耗能公司严格规范工作流程,实行专业化全过程管理,力求科学管理,实现可控在控。工作流程包括:根据上级下达的考核指标,由领导小组负责制定专业工作管理计划,生技部门分解指标,经领导小组审批后,提交职能部门和相关单位,先由他们制定各自的措施计划,再上报生技部门汇总、调整和确定电压监测点与无功补偿装置的设置。在此基础上,职能部门和相关单位依据职责分工,各负其责,开展工作,并定期按要求向生技部门上报数据,反馈计划完成情况,生技部门则据此审核、汇总数据,编制相关报表,交领导小组审批,召开专业分析会,形成分析报告,进行考核奖惩,同步反馈改进措施,并向上级报送数据,汇报工作。
2.3 高压集中补偿
高压集中补偿适用于6kV~110kV的大中型工厂，供配电系统的特征是负荷波动大、功率因数需要经常调节。从结构组成来看，高压无功集中补偿装置包括：①控制器；②高压真空开关（或真空接触器）；③高压电容器组；④电抗器；⑤放电线圈；⑥避雷器；⑦辅助设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作原理是基于九区图、模糊控制理论，依据电压优先、负荷无功功率、投切次数限量等条件，确定是否投切电容器组，促使母线电压位于标准范围内，实现减小电耗的目标。结合实际情况，高压集中补偿在工厂中的补偿效果差，但优点是投资小、施工简单、方便维护，因此目前应用比较普遍。
2.4 分散就地补偿
分散就地补偿，主要用在工厂内耗电量大的设备中，是针对该设备采用的单独无功补偿方式，一般将分散补偿装置安装在用电设备的旁边，能和该设备同时运行、同时断开。相比于高压、低压集中补偿，可获得良好的补偿效果，既能维持系统的电压水平，又能实现降耗的目标。结合实际情况，该补偿方式不能盲目使用，关键点总结如下：①在轻负荷时，要避免过补偿，倒送无功会增加功率损耗，影响运行经济性；②功率因数越高，每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小，一般将功率因数提高至0.95就是合理补偿；③不能用在大容量电气设备中，因为大容量电气设备会产生高次谐波，分散就地补偿后会增加谐波次数，降低了供电质量；④不宜用在电动机频繁启动的设备、正反转轮换的设备中，会带来不必要的电耗；⑤分散就地补偿期间，要配置专用的电力电容器，使用普通电力电容器会提高投资成本。
2.5 低压集中补偿
低压集中补偿适用于各种规模的工厂，主要是使用大功率晶闸管投切开关，对多级电容组进行快速投切，从而稳定系统电压。从结构组成来看，低压无功集中补偿装置包括：①控制器；②无触点开关组；③并联电容器组；④电抗器；⑤放电装置；⑥保护回路等，实现了机电一体化设计。工作原理是监测供配电系统电压、无功功率的变化，如果电压低于供电标准，或者无功功率满足电容器组的投切条件，此时控制器就会发出投切指令。结合实际情况，该补偿方式的接线清晰，运行管理和后期维护工作量小，可以提高配变利用率，因此在工厂供配电系统中的应用广泛。
3 无功补偿技术类型的选择
无功补偿技术的选择对于高耗能工厂来说是非常重要的，并不是每一种无功补偿技术都可以适用于任何情况。在选择无功补偿技术类型时，相关负责人员需要考虑到一些可能引起补偿不足的因素，并且要确保所选择的无功补偿技术可以降低这些风险出现的概率。不仅如此，相关的工作人员还要考虑到补偿过度的情况，这就要求所选择的无功补偿技术可以很好地控制电量的输出。除此之外，相关的工作人员还需要避免电路中振荡问题的出现，这就需要利用专门的分接触器来解决，这样一来，无功补偿技术的应用效果会得到显著提高，工厂供电的效率也会大幅度上升。
结语
综上所述，相比发展了几十年的安全监察标准体系，节能监管标准体系明显滞后，有待大力、积极地完善高耗能特种设备的节能标准体系，须研究高耗能特种设备节能标准体系现状，并提出有效的对策。要把高耗能特种设备优质发展、安全发展、节约发展、清洁发展相互统一在一起，必须创建安全监察与节能监管相结合的工作机制，将高耗能特种设备安全性与经济性有机结合起来。
参考文献
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论文作者:李 琪
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/5
标签：电容器论文; 装置论文; 功率论文; 高耗能论文; 高压论文; 电压论文; 技术论文; 《中国电业》2019年第13期论文;