中国汽车工业工程有限公司天津300113
摘要：汽车工厂电能消耗非常大，属于供配电中的用电大户，考虑到自然功率因数对工厂供配电的影响，需根据供配电规划，采用无功补偿技术，改善工厂供配电的方式，进而降低供配电中的无功消耗。基于无功补偿技术的工厂供配电系统，满足了汽车工厂的用电需求，表明无功补偿技术的经济效益。
关键词：工厂供配电；无功补偿；措施；意义
1无功补偿技术的原理
工厂供配电系统是否能稳定高质量的为工业生产提供电能，在于无功潮流分布的合理性，是否能够满足电能消耗对无功电源容量的需求。工厂配电系统因需满足整个工厂电能需求，其电网的复杂性对无功功率提出了更高的要求。此外，功率因数和电压降低将降低电力的传输能力，降低机械设备的应用效率，引起损耗增加。
无功补偿是通过技术措施提高功率因数和电压，从而改善电能消耗环境，达到节能环保的目的。在供配电系统中，各级输配电设备和输电网络都有一定的电能损耗――有功功率，其中以低压配电设备无功功率最大。为了最大限度的减少电能损耗，提高功率因数，无功补偿系统应当满足如下原则：（1）全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡；（2）集中补偿和分散补偿结合，以分散补偿为主；（3）高压补偿和低压补偿结合，以低压补偿为主；（4）调压和降损结合，以降损为主。根据这些原则，建立无功补偿系统，降低电网传输损耗，提高功率因数，降低线路的有功损耗，增加设备的无功功率，提高机械设备的生产利用能力。
2工厂供配电系统无功补偿的目的和意义
工厂供配电系统通过无功补偿可以增加供配电的工作效率，减少能源的损耗，也为我国的可持续发展贡献一份力量。一套科学的工厂供配电无功补偿系统一般可以带来以下几种好处：
（1）降低工程电费的支出。正常情况下，在工厂的总投入资金中，电费会占有较大的一部分，基于此，如果工厂想提高生产效益，就需要来降低成本，而电费作为成本中比较大的部分，有很大的下降空间，所以要大力发展工厂供配电系统的无功补偿。工厂使用的电能大多来自供电公司，供电公司传输来的电能在工厂内转化为有功功率和无功功率，如果在生产工作中，无功功率占有较大的比重，那么肯定会导致成本过高，就需要降低无功功率的消耗，提高供配电系统的功率因数，使用更小的消耗来完成工作任务，大幅度的节约电能，提高工厂的经济效益。
（2）减少电压的损失。如果工厂在进行生厂工作时，有过大的无功功率的消耗，那么将会造成电压的损失过大，势必会影响工厂内其他设备的正常电压供给和设备的正常运转。如果工厂应用了供配电系统的无功补偿，这类问题将会迎刃而解，可以大大提升功率因数，从而稳定供配电系统的电压供给，使工厂内其他生产设备稳定运行，从而提高生产效率。
（3）减小选择变压器的额定容量。工厂供配电系统在进行无功补偿之后，会在一定程度上减小变压器的视在功率，从而能够使工厂在选用变压器选用额定容量比较小的，可以减小成本的投入，还能正好满足生产的需求量，也降低了能源的消耗。
（4）减少电能损失。电能分为有功功率和无功功率，当无功功率增大时，就会影响有功功率的正常使用效率，从而加剧了工厂电能的消耗。与此同时，供电系统线路的能源消耗会使无用功率增大，从而带来一些不必要能源损耗，其次也会使工厂电能的消耗增大。在利用无功补偿之后，变压器绕组中的电流就会有所降低，从而良好的控制电能的损失，提高工厂的电能利用效率。
3无功补偿措施
3.1高压集中补偿
集中补偿是将电容器设置在总降压变电所内，将电容器组接在高压母线上，补偿容量仅需按照变、配电所的总负荷选择。这种补偿方式的优点：电容器组的利用率非常高，投资费用少，便于管理和维护保养；缺点：仅减轻了供电电网的无功功率，不能减少工厂内部配电网络的无功负荷。对于补偿容量相当大的工厂，多采用高压集中补偿和低压分散补偿相结合的方式。
3.2低压分散补偿
分散补偿的电容器组一般接在各车间低压柜上，其利用率较高，投资费用省，但只能补偿受电变压器及变配电所至车间的供电线路上的无功功率，是一种比较经济合理的补偿方式，在中小型工厂应用较为普遍。
3.3低压个别补偿
低压个别补偿是指将电容器直接安装在用电设备附近，与用电设备同时投入运行和断开。此种补偿方式可以最大限度的减少系统中流过的无功电流，补偿效果最好。缺点是总投资费用大，电容器的利用率低，易受机械振动和环境的影响。对于连续运行的大容量设备，宜采用低压个别补偿。
4由无功补偿提高功率因数而想到的节能措施
4.1正确选择电气设备
（1）选气隙小，磁阻小的电器设备。如尽量选择鼠笼型电动机。
（2）同容量下选择磁路体积小的电气设备。
（3）电动机、变压器的容量选择要合适，尽量避免欠负载运行。因欠载时P和I减少，会造成cos？准减小。
（4）不需要调速，持续运行的大容量电动机，有条件时可选择同步电动机，使其过激磁运行，提供超前无功功率（-Q）进行补偿，使电网总的无功功率减少。
4.2电气设备合理运行
（1）消除严重欠载运行的电动机和变压器。对于变压器，当其平均负荷小于额定容量的30%时，应更换变压器或调整负荷；对于负荷小于40%的感应电动机，在能满足启动、工作稳定性等要求条件下，应以小容量电动机更换或将原三角形接法的绕组改为星形接法，降低激磁电压。
（2）合理调动安排生产工艺流程，限制电气设备空载运行。
（3）提高异步电动机的维护检修质量。因为异步电动机定子绕组匝数的变动和电动机的定子、转子间的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。所以应提高检修质量，使其电磁特性符合标准。
（4）进行技术改造，降低总的无功功耗。如改造电磁开关使其无压运行，即电磁开关吸合后，电磁铁合闸电源切除仍能维持开关合闸状态，减少运行中的无功功耗。
（5）做好变压器的散热工作。变压器绕组的电阻随着温度的升高而增大，对于同一台变压器在同一负载下，如果温度越低，损耗也越低。因此，应做好变压器的散热工作，降低变压器的温度。
5结语
根据本文的论述可以得出工厂要选择合适的供配电系统的无功补偿方式，不同的无功补偿方式所带来的效益是不一样，需要工厂结合本身的实际情况选择符合要求的无功补偿方式。工厂供配电系统的无功补偿也得到了一些领域的重视，针对于这种技术还需要进行研究和发展，得出更科学化、更合理的无功补偿方式，为以后供配电系统的无功补偿奠定坚实的基础，从而提高工厂的经济效益。
参考文献
[1]赵敬涛.试论无功补偿在工厂供电中的应用[J].北京电力高等专科学校学报，2012（3）.
[2]于文强.工厂供配电工程设计研究[J].机电信息，2015，（6）：121-123
[3]况涛，张道亮.工厂供配电系统中的节能措施研究[J].科技展望，2015，25（13）：97.