工厂供电系统无功补偿问题的研究

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:郁思源 冯丽萍
[导读] 电力能源在现今的工业发展中有着非常重要的作用
       摘要:电力能源在现今的工业发展中有着非常重要的作用,其直接影响到整个工厂是否可以顺利的进行生产,在对电能消耗上也是非常巨大的。在这其中,负荷用电功率因数会对电力系统造成严重的影响,这是相关的部门非常重视的问题。所以在工业供电系统中,如果无法达到国家规定的相关标准,必须要进行无功补偿。
        关键词:工厂供电系统;无功补偿;节约电能

        一、工厂供电系统无功补偿存在的问题
        在现代工厂供电系统中,为了提高电功率,我们首先理论联系实际,对影响工厂供电系统功率的主要因素进行分析。下面对这些影响因素的详细阐述。
        1.1感性负载设备在使用时存在的电能损耗。在工厂供电系统中存在着大量的感性设备,这些设备在运行的时候,造成的电能损耗在百分之十到百分之十五之间。而且在现代的大型工厂,还应用了电力变压器和大型电动机等,其主要的目的就是提高供电系统的功率,但是这其实无形的造成了更加严重的电能损耗,不但没有推动工厂生产更加快速的发展,反而提升了工厂的生产成本,阻碍了工厂更好的发展。针对这些问题,工厂在电力系统铺设初期就应该做好相关的设计工作。比如对电机做到合适的选择,在保证机器高速运作的同时,确保其不会超出设备的最大功率,在满足工厂生产需求的同时,也不会造成大量的电能损耗。不过要想选择一款合适的电机并不是一件简单的事情,这需要相关专业技术人员从多方面进行考虑,面对不同的厂家、以及不同系列、不同型号的电动机,技术人员要根据工厂的实际情况和对电能的要求,根据实际需求来对电动机进行选择,从而在根本上就对工业供电系统的电能损耗进行有效的控制。
        1.2供电电压经常容易超出其额定的范围。稳定的电压不仅可以保证设备正常的运行,同时还可以提高供电系统的质量,保证电力系统的供电安全。如果电压过低时,那么电力系统的各种设备就无法进行正常的运行,最终影响到工厂的正常生产效率。但是如果电压过高时,则会造成磁力处在一个饱和的状态,无功功率会随着这种磁力和电压的增加而增加,所以保持电压的稳定,可以保证工厂生产工作的正常生产,并且可以有效的减少电能的损耗。
        1.3变频器谐波污染问题。在变频器运行时,会出现各种高次谐波,这个问题直接影响到各种电器机械设备的正常运行,给这些设备造成了许多负面的影响,例如电感线圈磁饱和、继电保护装置误动作等等;另一方面,造成了许多电能的消耗,使得工厂供电系统的功率出现了大幅度的下降,如果这种问题太过严重时,则影响到工厂电气设备的安全运行。
       
        二、解决工厂供电系统无功补偿问题的有效方法
        2.1提高供电系统中自然功率因数
        针对工厂供电系统中存在的电能损耗问题,工作人员要结合实际的工厂情况,正确的选择发电机和变压器等设备,确保各种设备在选择和搭配上非常的合理性,如果在设备的安排上不能满足工厂生产的要求,这个时候就需要添加相应的电气设备,确保整个工厂供电系统可以正常的运行。在电力系统中,变压器是非常重要的一项设备,其是产生无功功率的主要原因,这在整个工厂电力系统中的电能消耗中占了非常大的一部分。而当机械设备处在空载运行的时候,产生的无功功率也是非常严重的。所以在对工厂供电系统进行优化的时候,专业技术人员要重视变压器的应用,比如变电器类型的选择上,安装数量和安装方式的选择上,这些都需要工作人员进行细致的考虑,从而有效的提高工厂供电系统中自然功率因数。


        2.2采取无功补偿措施
        在对工厂供电系统进行无功补偿时,不仅可以有效的提高供电质量,同时,还可以有效的减少供电系统中电能的损耗,确保供电安全。例如,通过对同步补偿器的运用可以有效的做到无功补偿,并且可以对在设备运作中产生的谐波影响进行有效的防止,而且可以对产生的无功率进行吸收,从而保证工厂供电系统安全运行。同时还可以保证供电系统的稳定和均衡,但是在实际的工厂供电系统中,这种无功补偿是很少用的,这主要是因为其相关的成本比较高,之后的维护和保养工作的费用也非常高,为了保证企业的盈利,这样的无功补偿方式很少被采用。在现实生活中,静电电容器的较为广泛,这主要是因为其在运行和保养方面的工作都非常的简单,而且成本也不高,设备的使用寿命比较长,在安装工作上也非常的便捷。
        2.3提高无功补偿功率因数
        在对工厂供电系统进行无功补偿时,关于容量方面的选择非常重要。针对工厂的具体要求,我们应该选择适当的电容器,避免不必要的浪费或者容量不足的情况。另外,针对功率相对比较小的发电机,可以通过采用适当的方式来提高相关的自然因数。对线路和设备做到有效的安排和设计,确保可以有效的提高发电机的自然因数。还有就是关于变压器的使用,变压器在整个工厂供电系统中对发挥着非常重要的作用,其在电能损耗中,占据了非常大的比重。所以专业技术人员在变压器的安设初期就应该做好相关的设计,确保供电系统的供电质量。针对一些个别的无功补偿,也需要采用特别的方法来进行对待。如果工厂的电力系统存在着功率非常大的电气设备,这个时候可以对补偿装置的开关进行单独的设置,这样在工厂运作的时候,就打开开关,在工厂停止运作的时候,就立即的关闭开关,从而有效的避免出现多余的电能损耗,另外,做好机械设备的保养工作,对其出现的无功效率可以进行分组补偿。根据工厂设备的分布不同,工作人员在进行分组补偿时,可以分别安装上相关的无功补偿器,并且设置好相关的开关,这样便可以起到很好的无功补偿作用,也不需要对开关进行立刻关闭。工作人员需要做好对这些设备的检查和维修工作。针对工厂电力系统中的一些大型装置,在对其进行无功补偿时,需要在整个设备的终端安装相关的无功补偿设备,从而来提高整个系统的稳定性,提高这个工厂的生产效率和经济效益。针对工厂供电系统在运作中产生的谐波影响,工作人员也可以采取相应的一些方法来进行应对:①有效提供电系统中的自然功率因数;②采取无功补偿的措施。不过因为第1中方法无法满足现实生产中的要求,所以现在的工厂一般都是采用第2种方法。

        三、结论
        综上所述,工厂供电系统中无功补偿技术的产生和运用,有效的推动了供电技术的发展,为人类能更方便、更经济、更安全的用电带来了科技动力,如今,工厂供电的无功补偿技术更加成熟化、智能化和多元化且无功补偿的技术能满足人们日益增长的用电需求。在本文中首先对无功补偿的优点进行了阐述,分析了提高功率因数的方法和具体实施的过程以及能实现无功补偿的原理等方面。

        参考文献:
        [1]黄纯华,葛少云.工厂供电[M].天津大学出版社,2001.
        [2]王雨.工厂供电系统无功补偿问题研究[J].技术与市场,2011-6-15.
        [3]唐正杰.浅析工厂供电无功补偿[J].科技视界,2014-05-05.
        [4]刘网.节能技术在工厂供电系统中的应用[J].科技风,2015-06-25.
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