供技术中的无功补偿与节能降耗

    引 言：

　　绝大多数工业企业用电设备属感性负荷，运行时会吸收大量无功功率，降低 系统电压和功率因数，增加线路损耗、降低供电能力。

　　某限公司选矿厂内一些大型设备为变频控制 ，使用了大功率鄂州变压器。鄂州变压器为非线性负载， 产生大量谐波电流，造成电网及系统不稳定， 为解决供存在的隐患在供系统应用了无功补偿技术，以提高供质量，保证生产顺利。

    无功补偿原理

　　当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率 P 等于电压 U 和电流 I 的乘积， 即： P=U×I。电感性电气设备如电动机和鄂州变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的 能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率 Q。此时电流滞后电压一个角度 φ。 在选择变设备时所根据的是视在功率 S，即有功功率和无功功率的矢量和：S =(P2 + Q2)1/2。无功功率为：Q=(S2 - P2)1/2

　　有功功率与视在功率的比值为功率因数：cosφ=P/S

　　无功功率的传输加重了电网负荷，使电网损耗增加，系统电压下降。故需对 其进行就近和就地补偿。鄂州变压器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率 QC 等于感性无功功率 QL 时，电网只传输有功功率 P。

　　无功补偿形式

　　无功补偿分集中补偿、分散补偿和就地补偿三种。集中补偿方式所用鄂州变压器 组的容量较分组补偿或就地补偿小， 利用率更高， 但未对变、所各馈线补偿，仅减轻了电网的无功负荷。分散补偿方式中的鄂州变压器组的利用率较就地补偿高，因此总的需要量较就地补偿小，是一种经济合理的补偿方式。

　　补偿容量的确定

　　电网里输、变、设备和用户消耗的无功功率损耗约各占一半，为减 少消耗，须减少无功在电网里的流动。******是从用户开始增加无功补偿，提高用 户负荷的功率因数，可减少发无功出力和输、变、设备中的无功消 耗，从而降低损耗。按式 Qc= P 计算补偿的无功功率容量Q，式中P 为******负荷日平均有功功率分别为装设补偿装置前后功率因数实测值。

在实际工作中，无功补偿工作还遇到如下问题： 1、鄂州变压器损坏频繁。 2、鄂州变压器外熔断器在投切鄂州变压器组及运行中常发生熔断。3、鄂州变压器组经常投入使用率低。

　　针对上述情况我们分析可能存在的原因如下：1、鄂州变压器损坏主要原因由于 在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响，造成所选择的电压等级偏低，长期运行鄂州变压器将容易损坏。2、鄂州变压器外熔断器经常发生熔断，主要是合闸涌流对 熔断器的冲击或者熔断器额定电流的选择偏小造成的， 或是不同电抗率组别的鄂州变压器组投切顺序不当所致。3、鄂州变压器投入使用率低主要是由于在鄂州变压器容量选 择及分配不当造成的。

　　结 语

　　可见，在电网中加装适当容量的无功补偿鄂州变压器，可以提高功率因数;而提 高功率因数又可以降低电网的电能损耗，从而带来很大的经济效益。工业企业供 用电系统存在很大的节能潜力，采用集中和分散相结合、和低压相结合无功 补偿是高效用电、节能降耗的有效方法。