摘要：社会的发展与进步为电力行业的发展创造了有利条件，开拓了更加广阔的发展空间。为了确保供电服务质量，要积极维护电力系统的电压水平，加强用电无功补偿，这样不仅能够有效控制线损，也能够全面提升电压水平，确保用户合理用电。文章分析了工业企业用电无功补偿技术。

关键词：工业企业用电；无功功率；无功补偿技术；电力系统；供电服务质量；电力能源 文献标识码：A

中图分类号：TM714 文章编号：1009-2374（2015）27-0144-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.074

现代社会是发展的社会，居民生活水平持续提高，整个社会对于电力资源、能源的需求量也不断上升。在这种形势下，就要求供电服务企业必须提高供电服务水平。电力系统所承受的负荷也逐渐上升，使得电网系统结构发生变化，对应的电压分布也不均匀，要想解决这些问题，科学有效的方式就是采取无功功率补偿技术，以此来确保电压的合理供应、确保供电服务质量。

1 工业企业用电的无功补偿简介

工业企业多为高负荷用电用户，为了确保自身享受到稳定的供电，就必须积极改善企业的功率因数，首先必须掌握不同类型功率因数科学的计算模式，这其中包括瞬间功率因数，通常能够从计量仪器中明显读数，也可以借助于其他电能计量设备的数值来综合分析、计算，通过分析瞬间功率因数，能够科学预测工业企业在实际的生产、运转时对应的无功功率状况，对应选择补偿方法。月均功率因数的计算，则应该参照企业的有功、无功电度表等来科学衡量与计算。从工业企业大量的用电实践得出，对于企业用电来说，其无功消耗主要和两大设备有关，它们分别为感应电动机、变压器，二者对企业无功消耗占据了80%～90%。因此，要想控制无功损耗，就必须设法做到两点：（1）提升功率因数；（2）正确运用无功补偿技术。前者就是要极力控制用电装置自身的无功功率损耗，正确的方法就是科学、正确地优选合格的电气设备，优化其运行方式，并加强其维修与维护。后者的补偿技术则分为人工补偿技术与动态补偿技术，其中人工补偿技术的重要思想就是额外配备补偿装置，从而来满足企业的无功功率需求，保证其功率因数。

2 工业企业用电无功补偿技术

2.1 科学优选电动机

正确选择电动机的规格、类型以及容量等，确保其具备满载工作能力。参照具体的生产环境特征，不同的电动机内部配置不同，其性能也有所差异，实际采购中必须密切关注其机械性能、电气指标等。同容量的电动机，要优选高转速电动机。同封闭式电动机相比，感应式电动机的电气指标更高，且转速更高，因此，要尽量避开封闭式电动机，优选感应式电动机，因为其空载状态下，电流不会发生变化。相反，倘若使用大容量电动机，就有可能使其走向低负荷工作状态，从而耗费了功率因数，也浪费了电能，所以也要使用容量合适的感应电动机。

处于运转状态的电动机，倘若长时间处于低负荷状态，则有必要考虑调换电动机，调换好的电动机在实际使用前也要做好技术性能测试与检查，确保其各项功能都处于稳定状态，从而提高自然功率因数，控制电能的浪费。

2.2 控制定子绕组电压

参照电机学的基础理论可以知道，电动机的励磁电流同附和到定子绕组电压的平方为正比例关系，所以为了控制励磁电流，可以先控制定子绕组电压，以此来提升功率因数，具体的控制策略为：调整原来的△接线的定子绕组，使其变成Y接线，这样电动机的各个项路的电压就得到了有效控制，电动机的转矩也会随之发生变化，呈现下降趋势，但是控制定子绕组电压的方法的使用需要电动机处于特殊启动状态，那就是空载、轻载的状态，而且也要提前对电动机进行检查、验证，确保其能够正常启动、安全运行等。

2.3 优选变压器容量、数量以及运行模式

经过实践的运用与分析得出：变压器的无功功率因数耗费量较高，且其空载无功功率所占比例也较大，这就使得变压器的容量、安装数量以及运行模式的选择至关重要，因为一旦选择不当，就容易造成企业功率因数过低。所以，实际的变压器选型过程中，一定要把企业功率因数的大小纳入考虑范围，也要确保变压器本身的高效、经济运转，确保这两方面都达标。

2.4 正确检查、维修电动机

感应电动机的检修、维护水平会在很大程度上关系到功率因数。要想提高检修质量，就必须切实根据所维修电动机的技术标准、规定参数等来有规则、有秩序地检修，要维护电动机的性质、功能、数据等的准确合理。相反，倘若维修水平不合格，维修质量不达标，就可能加剧对无功功率的需求，从而对功率因数带来负面影响，在实际的维修过程中需要重点注意的是不能随意调整定子、转子间气隙的初始大小，也要维护气隙的均匀度，如果气隙一旦改变，就可能加剧磁阻，从而浪费更多的功率因数。

2.5 电磁开关无电压工作

对于工业企业来说，其电力低压系统通常运用多种电磁开关，且其控制线圈具有良好的感性性能，开关闭合后，走向供电状态，控制线圈也进入电源连接状态，这其中伴随着对电能的使用，对应的也出现了相对落后的无功电流，从而不利于大型工业企业功率因数的提高，对于这一问题，相关企业已经有所意识，并对应采取了解决对策，那就是一方面控制电能，另一方面来优化调整开关系统，将机械闭锁设备配在开关中，这样即使电磁开关闭合，在电气链接点的支持下，能够断开控制线圈，这样就会让电磁开关进入无压运转模式，从而优化功率因数，控制电能的不合理使用，达到多方面的积极效果。

2.6 人工无功补偿技术

采用同步电动机补偿，这一补偿模式的优势为：功率因数超前时，同步电动机也能够工作，可以输出无功功率来实现对工业企业用电的无功补偿，从而全面提升其功率因数。这其中低速电动机同生产机械有效配合在一起，就不必使用减速箱，如果电网频率平稳时，对应的电动机也处于匀速运行状态，有效提高了供电效率，而且同步电动机的运转也不会受到变化电压的影响。同时，选择强行励磁，能够有效确保供电系统的安全运转。正是因为同步电动机体现出以上多方面的优势，适合引入到大型工业企业中，将其运用到水泵、通风机等机械设备中，实现各项机械设备的高效拖动与运转。同步电动机的使用成本较高且不方便维修，但是其所创造的无功补偿效果却十分显著。

与之相对应的并联电容器则较为经济实惠，方便维修与维护，而且其故障问题的辐射范围十分有限，也可以尝试用在大型工业企业用电系统中，然而，其缺陷为并联电容器只具有有级调节功能，当无功功率发生变化时，无法实施无级调节。

2.7 动态无功补偿模式

2.7.1 全补偿。这一模式状态下，是要让功率因数为1，在供电系统中仅仅选择有功功率，全补偿状态下，无功装置的容量和负载的感性无功变化量保持

一致。

2.7.2 部分补偿。这种补偿方式具有一定的优点，体现在可以维护母线电压的安全、稳定，使其有效抵御负载的袭击，同时在一些特殊的时间段中，如：T1～T6的时间范围内，QS>0，此时会对母线电压产生不良影响，造成一定程度的波动，功率因数<0，然而，从总体来看，平均功率因数还是处于相对高的水平。

3 结语

工业企业的有效用电需要无功补偿技术的支持，这其中必须设法提高功率因数，确保供电平衡，企业必须加大对无功补偿技术的研究力度，一方面要加强用电管理，节省电能；另一方面则要科学优选合适的电气设备，从而达到预期的无功补偿效果，维护工业企业的合理用电。

参考文献

[1] 张爱瑜，温志勇.浅谈电力系统中的无功补偿技术

[J].鸡西大学学报，2010，（2）.

[2] 李友文.工厂供电[M].北京：化学工业出版社，2007.

作者简介：董瑞全（1975-），男，广东台山人，广东电网有限责任公司江门台山供电局电气工程师，研究方向：用电检查。

（责任编辑：蒋建华）