吳德明

江蘇安科瑞電器制造有限公司

一：引言

    無功補(bǔ)償就是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量。從電力網(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功功率，尤以低壓配電網(wǎng)所占比重最大。采用無功補(bǔ)償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，已成為節(jié)電工作的一項重要措施⁽¹⁾。

二：影響功率因數(shù)的主要因素

    異步電動機(jī)和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備。異步電動機(jī)所耗用的無功功率是由其空載時的無功功率和一定負(fù)載下無功功率增加值兩部分所組成。變壓器消耗無功的主要成份是它的空載無功功率供電電壓超出規(guī)定范圍也會影響功率因數(shù)。所以要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果^（2）。

三、低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方法

   提高功率因數(shù)的主要方法是采用低壓無功補(bǔ)償技術(shù)，我們通常采用的方法主要有三種：隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償⁽¹⁾。

 (1) 隨機(jī)補(bǔ)償：將低壓電容器組與電動機(jī)并接，通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)，同時投切的隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動機(jī)的無功消耗，以補(bǔ)勵磁無功為主。而且配置方便靈活，不需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。投資少、安裝簡便。

 (2) 隨器補(bǔ)償：將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無功的補(bǔ)償方式。它能有效地補(bǔ)償配變空載無功。限制農(nóng)網(wǎng)無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網(wǎng)損，是目前補(bǔ)償無功最有效的手段之一。

 (3)跟蹤補(bǔ)償：是指以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.4KV母線上的補(bǔ)償方式。適用于100K V A以上的專用配變用戶， 可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效果好。

四、ARC功率因數(shù)控制器的選擇

    安科瑞公司的ARC功率因數(shù)控制器嚴(yán)格按照DL/T597《低壓無功補(bǔ)償控制器訂貨技術(shù)條件》、JB/T9663《低壓無功功率自動補(bǔ)償控制器》等專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項要求，依據(jù)低壓配電網(wǎng)跟蹤補(bǔ)償?shù)男枨蠛拓?fù)荷特性。一般情況下，可從以下幾個方面對控制器進(jìn)行選擇：

表1 產(chǎn)品應(yīng)用

型號	負(fù)載要求	補(bǔ)償方式	投切開關(guān)	電容器	補(bǔ)償方案
ARC-6/J ARC-8/J ARC-10/J ARC-12/J ARC-6/R ARC-8/R ARC-10/R ARC-12/R	三相平衡負(fù)載；且無功量比較穩(wěn)定，不需頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦?/p>	單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償	接觸器	自愈式電力電容	三相共補(bǔ)
ARC-12F-J ARC-16F-J	三相平衡負(fù)載；且無功量比較穩(wěn)定，不需頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦?/p>	單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償	接觸器	自愈式電容	三相共補(bǔ)，分補(bǔ)
ARC-12F-J ARC-16F-J	三相平衡負(fù)載，或者三相不平衡負(fù)載，變動負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷.	單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償	容性無觸點(diǎn)投切開關(guān)	自愈式電力電容	三相共補(bǔ)，分補(bǔ)

 

 

表2  產(chǎn)品選型

產(chǎn)品型號	功能選項表
	靜態(tài)輸出	動態(tài)輸出	過電壓	欠電壓	過電流	欠電流	溫度保護(hù)	斷相保護(hù)	諧波保護(hù)	通訊	編碼方式
ARC-6/J	√		√			√	√		√	√
ARC-6/R		√
ARC-8/J	√		√			√	√		√	√
ARC-8/R		√
ARC-10/J	√		√			√	√		√	√
ARC-10R		√
ARC-12/J	√		√			√	√		√	√
ARC-12/R		√
ARC-12F-J	√		√	√	√	√	可 選	√	√	可選	√
ARC-12F-R		√
ARC-16F-J	√		√	√	√	√	可 選	√	√	可選	√
ARC-16F-R		√

五、無功功率補(bǔ)償容量的選擇方法

    無功補(bǔ)償容量以提高功率因數(shù)為主要目的時，補(bǔ)償容量的選擇分兩大類討論 ，即單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇( 主要指電動機(jī)) 和多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇( 指集中和局部分組補(bǔ)償) 。

  5.1 單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇

（1）美國資料推薦：Q c = ( 1/3) P e  （額定容量的1/3）

（2）經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法：由于電機(jī)極數(shù)不同，按極數(shù)大小確定經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇容量比較接近實(shí)際需要的電容器，采用這種方法一般在70％負(fù)荷時，補(bǔ)后功率因數(shù)可在0.95 ～ 0.97之間。

表3  經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法



  5.2多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇

      多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇是根據(jù)補(bǔ)償前后的功率因數(shù)來確定。無功補(bǔ)償容量 Qc 按下式選擇：

  

六、無功補(bǔ)償?shù)男б?/p>

    安科瑞公司的控制器在江陰某冶金股份有限公司低壓進(jìn)線配電柜側(cè)進(jìn)行了無功補(bǔ)償裝置的安裝調(diào)試，從安裝后測試結(jié)果看，平均降低電流40 ( A) ，電機(jī)功率因數(shù)從0.5提高到0.95，減少了公司內(nèi)部低壓電網(wǎng)的消耗，每月電費(fèi)從12000元/月，降低到8000元/月，達(dá)到了節(jié)電的目的。由于減少了電網(wǎng)無功功率的輸入，給該冶金公司帶來效益。

 

參考文獻(xiàn)：

[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.1版.

[2] 無功補(bǔ)償應(yīng)用于低壓電網(wǎng)巾的選擇和意義  山東省東營市市政廣場管理處  艾天鵬

作者簡介：吳德明 男，本科，現(xiàn)就職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事智能配電方向的研究