黄耀雄

摘 要：利用无功补偿技术是提高排灌泵站感应电机功率因数、节约能源的重要方法。因此，为电动机进行无功补偿能降低电网输送的无功功率，减少线路的电压和功率损失，从而提高经济效益。为了提高排灌泵站设备的利用效率，对无功补偿在排灌泵站中的应用进行了探讨，以供参考和借鉴。

关键词：无功补偿；排灌泵站；接线方式；电网质量

中图分类号：S277.92 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.119

排灌泵站的负荷主要来自异步电动机，其用电特点是季节性强、电动机单机容量大、用电时间相对集中。如果不采取无功补偿，则会导致系统无功电量不平衡、功率因数达不到要求。对于这种负荷，通常采用随机补偿的方式，即将低压电容器组通过自动功率补偿装置并接到电动机上，并根据负载变化自动切、投电容组进行无功补偿。

1 作用和获得途径

无功补偿的作用主要有以下4点：①提高配电系统和电动机的功率因数，降低设备所需的变压器容量，这样既节约了能源，又减少了一次性工程投资；②稳定电网电压，提高电网质量；③减小输、变、配电设备中的电流和电能输送过程中的电能损失；④降低成本。

无功补偿一般采用并联电容器，并利用功率自动补偿装置在负载侧进行集中补偿，提供滞后的无功功率以补偿感性负荷。并联电容器操作简单，补偿控制器方便、灵活，可使补偿容量更加合理。

2 补偿要求

根据水利电力部《电力系统电压和无功电力技术导则》中的规定和农网改造的技术要求，电力用户的功率因数应满足以下规定：①高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数应为0.90以上；②其他100 kVA（kW）及以上的电力用户和大、中型电力排灌站的功率因数应为0 .85以上。达不到上述规定者，应装设必要的无功补偿装置。

3 补偿容量的计算

4 补偿设备和接线

4.1 补偿设备

目前，低压无功补偿均采用自愈式电容器，其以聚丙乙烯金属化膜作为电容器元件的介质，与极板的电容器统称为金属化全膜电容器。由于这种电容器具有自愈性能，所以，也称为自愈式电容器。其特点如下：①工作场强高，介质损耗低。表1列出了自愈式电容器和油浸纸介质式电容器的性能。由表1中的数据可见，前者比后者的工作场强高得多，而介质损耗因数tgδ又低得多。②体积小、容量大、质量轻。③具有自愈性能。自愈性能是指电容器在运行中产生介质击穿时，故障点周围温度剧升，使该处膜上金属层迅速气化、挥发，在数微秒的时间内，两金属层间立即恢复电气绝缘，使电容器保持正常运行。④元件在发生永久性击穿时不会引发爆炸。比如CLMB系列产品的电容元件外保护被永久击穿时，充填物可吸收元件击穿时产生的全部能量，不存在爆炸的危险；CLMD系列产品的电容元件内保护被永久击穿时，特殊设计的电容器结构会使元件内部的熔丝熔断，从而切除故障元件，其余元件仍可正常运行。

4.2 实际接线

在自愈式电容器的内部接线中，在低压网络中通常选用三角形接线。对于10 kVAr以下的小电容器，如果采用单台接线的方式，则可将线直接接在电容器的接线柱上。对于10 kVAr以上的较大容量的电容器，必须使用接线卡连接，以免因放电短路而损坏设备。连接线的线径可按额定电流估算，通常1 kVAr相当于2 A。

对泵站内的功率补偿电容器的控制一般采用三相交流接触器，并辅以三相热继电器进行过载保护。机组运行时，功率自动补偿控制器根据负载的变化实时地对控制补偿电容器的交流接触器发出指令，切、投电容补偿无功功率。

5 补偿的节能效益

安装随机电容补偿器后，可提高功率因数、降低可变损耗。当功率因数由cosφ1提高到cosφ2时，可变损耗降低的百分数可由公式（5）计算，补偿前、后的线路损耗分别可由公式（3）（4）计算：6 结束语

综上所述，无功补偿技术是节电降耗时可采用的一种比较经济、实用的补偿方式，具有投资少、安装容易、配置灵活、维护简单、事故率低等优点。年运行小时数在1 000 h以上的电动机采用随机补偿的方式比采用其他补偿方式更加经济，补偿设备的投资可在1～2年内收回。

参考文献

[1]彭德迟.排水泵站无功就地补偿装置的应用与研究[J].给水排水，2007（S1）.

[2]袁东.无功补偿装置在胶东调水泵站中的应用[J].山东水利，2015（04）.

〔编辑：张思楠〕