摘要：电力网电能损耗率(简称线损率)是国家考核电力部门的一项重要经济指标，也是表征电力系统规划设计水平、生产技术水平和经营管理水平的—项综合性技术经济指标。各级电力部门要强化规划设计，改善电网结构，实现电网经济运行；不断提高生产技术水平，改进经营管理；研究改革线损管理制度，努力降低电力网电能损耗。对电力设备进行无功补偿，提高功率因数，不但是节能的的途径，而目是保证电压质量的基本条件。有效的电压控制和合理的无功补偿，不仅能保证电压质量，而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性，有着巨大的社会效益。本文主要结合当前人们关注的电网无功补偿问题，重点分析和比较配电网常用无功补偿方案特点，并通过对无功补偿应用技术的分析，提出了配电网无功补偿对企业的节能增效。
关键词：功率因数；无功补偿；自动投退；电容器
引 文：输配电没备主要是输配电线路和变压器，而变压器是输配电的重要设备。众所周知，电能从发电机发出以后，通过升压变压器送到高压电网，再经过几次降低电压才到用户，其间通过变压器4～5次，所以一般每一千瓦的发电没备就相应的需要5-9千伏安的变压器，丽电能在传输过程中，在输配电线路中要有一部分损耗，而每经过一次变压器还有一次相应的损耗，输配电设备损耗率(包括线路和变压器损耗)约占供电容量的(5—9)％，而变压器损耗又占其中的60％左右，从全国来看，输．配电设备一年的总损耗是相当傍．人的，所以降低输配电设备的损耗是电力网节能的关键，输配电设备节能措施很多，其中效果最大又简单易行的是改善功率因数。功率因数的高低反映了电力设备的使用状况和电力的有效利用程度，也间接的反映了用电管理水平。
1无功功率产生的原因
电力系统中的无功功率主要是感应电动机的励磁与漏磁消耗、电力变压器与线路损耗等。无功功率损耗造成电压降低，并且在传输与交换过程中损失大量有功电能，降低了输变电的负载能力。其中感应电动机所消耗的无功功率占电力系统无功总负荷的80％左右，其值与电动机容量和负载状况有关。在大电力系统中，电能经过几次电压变换，无功损耗也可高达30％一40％，其无功损耗主要与供电负荷的组成及电压变换次数有关。
2现场状况分析
我们装置主要是采用两种方式进行无功补偿。一种是并联电力电容器，采用电力电容器与感性功率负荷并联接在同一电路，来进行无功功率补偿。而现状是电力电容器投切是由上级领导或电力部门的通知，做不到随其负荷和电压变动及时投入或切除。另外一种是采用同步电动机的励磁来对其功率补偿。
2.1功率因数较低
（1）电气设备中的变压器和感应电动机，是使功率因数变化的主要对象。感应电动机需要用大部分无功功率来建立磁场，即激磁功率。（2）变压器所需的无功功率，大部分是激磁功率，它取决于变压器的材质、工艺、结构和外加电压，与负荷大小无关。另一部分是漏磁功率，与负荷系数β的平方成正比。根据其公式解决办法就是，当变压器的平均负荷低于30%时，应考虑更换合适的变压器。
2.2并联电力电容器
用电负荷多为感性负载，根据电工原理，其总电流I将滞后电压一个角度&0,将电力电容器与其并联后，则电容器电流IC将抵消一部分电感电流IL，这样就使电感电流IL减小到IL，总电流I1减小到I，功率因数由COSФ1提高到COSФ２。根据设备容量，计算电容器容量，就能够达到国家规定功率因数值，从而保障电网供电质量。
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3技术改造上的实际应用
综合上述设备现状和从现场的实际需求出发，为了达到国家电网供用电标准，保证设备的安全运行，故采用以下方式：
3.1自动投入电容器
以某装置某段电容器控制为例：在电容器的控制原理中加入随电力设备的投入而自动投切电容器。根据本装置的计算，5#、7#、8#电动机，任开两台或以上，电容器自动投上就能够满足电网要求。例如：5#、7#电动机启动，2KA、3KA中间继电器线圈得电，其常开接点闭合，2KT时间继电器线圈得电，2KT两对延时闭合接点通过延时10min闭合，一对使合闸接触器HC得电，HC去接通合闸线圈使断路器合闸，电容器投入运行。另一对接通3KT时间继电器和1KA中间继电器，1KA常开接点闭合，常闭接点打开，也同时对3KT时间继电器和1KA中间继电器形成自保，同时3KT时间继电器得电延时断开接点延时0.5s断开，使2KT时间继电器失电，2KT时间继电器两对得电延时闭合、失电瞬时打开接点立即打开。保证了有两台电动机启动情况下，电容器自动去合闸只有0.5s时间，也就是只合一次；避免电容器在有故障情况下反复分合闸，损坏设备。
3.2自动跳闸
第一种是当电容器出现故障，比如短路、接地、过电压，低电压、接地等电容器会启动保护回路进行跳闸；第二种就是由于负荷发生变化，自动切除电容器，避免发生过度补偿，没起到补偿作用。
3.3继电保护的升级
选用动作非常准确的ABBSPAJ140C综合保护继电器（PR）和RXEG21电压继电器以及MTCV2、ETR4-70-A时间继电器，综合把控设备的投切和运行保护。
4改造前后的经济效益对比
4.1以某装置I段为例来计算：不投电容时，进线电流为130.6A，电压为6145V，功率因数为0.873，根据公式P=√3*U*I*COS&=1213.47kW；当电容器投入时，功率因数为0.907。在提供同样有功下，进线电流I'=P/√3*U*COS&=125.7A。则电流差⊿I=130.6-125.7=4.9A，折算到电量上：⊿P2=√3*U*I*COS&.h=47.3kW.h
4.2以某装置II段为例来计算：当电容器投入时，进线电流为332.1A，电压为6116V，功率因数为0.907，不投时功率因数为0.873。参照上面的方法来计算。⊿P1=119.6kW.h。两段相加⊿P=166.9kW.h；据最保守估算一个月大约损失一万五千度电，一年损失大约十八万度电，按市场价一度电0.32元计算，一年浪费将近六万元。再加上其它装置（按五套装置计算）一年的损失就是三十万。综合上述分析可以看出，负荷越重，损失也越重。只有充分做到随其负荷和电压变动及时投入或切除电容器，才能确保提高功率因数，确保企业损失降低。
5结语
进行补偿时，应防止无功的过补偿。过补偿不仅增加投资，降低补偿的经济效益，而且还恶化电压质量，给电网和用户带来危害。因此，补偿时，必须做到随负荷变化进行调整，最好装设按负荷、电压或功率因数的变化而自动投切的装置，以防止过补偿引起的无功倒送，及因此带来的损失增加、电压升高的危害。通过改造提高了功率因数，节约了电能，减少了企业生产成本。经过对我厂多套高压并联电容器的改进，高压并联电容器的自动投退后，防止了高压并联电容器的不稳定运行而影响电力网络的安稳，取得了良好的经济效益，提高了设备的利用率。
参考文献
[1]毛建业，原军民，董光明．广播电视发射台应用技术[M]．太原：山西人民出版，2002．
论文作者:张冰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：电容器论文; 功率因数论文; 电压论文; 变压器论文; 功率论文; 负荷论文; 电动机论文; 《电力设备》2018年第11期论文;