常英祥 陈泽
西安法士特汽车传动有限公司，陕西省
摘要：在现阶段节能环保已经成为社会发展和建设中的最主要问题，所以各行各业也应该积极顺应社会发展建设需求，做好各种节能环保技术的研究和应用。在机械加工中会使用到大量机械设备，在此过程中消耗的电量是极其庞大的，为了降低机械加工中的电能消耗，文章分析了低压综合补偿方式在机加车间供配电系统中的应用，并进一步探究了其对机加车间供电系统功率因数的影响。
关键词：机械加工车间；供电系统；低压综合补偿
引言
随着全社会对能源的重视，节能降耗越来越重要。供电部门征收电费，功率因数的高低是一项重要的经济指标。供电局收取电费时，根据功率因数的高低标准不同。加强提高和改善供电系统的功率因数对节约电能现实意义很大。一般情况机械加工车间供电系统的自然功率因数在0.45～0.55之间，距离供电局要求0.9以上相差很大。供电变压器的利用率很低。供电系统配置电容补偿柜提高系统功率因数必不可少。采用电力电容器提高功率因数，非常便宜因此被广泛应用。
1现阶段常用的供电系统补偿方式分析
电容补偿柜运行安全非常关键。对于供电系统至关重要。供电系统的补偿方式分三种：个别补偿、分组补偿、和集中补偿。个别补偿是在用电设备附近按照其本身无功功率的需求量装设电容器组，一般与用电设备同时投入运行和断开。在末端的负荷处补偿，可以最大限度的减少系统中流过额无功功率，使整个供电线路的功率及能量损耗、送电线路的导线截面，有色金属消耗量，开关设备和变压器容量都相应减小或降低，从技术的观点来看，这是最好的补偿方式。它有不足之处：首先是电容器利用率低；其次易受到机械震动及其他环境的影响。这种补偿方式适用于长期稳定运行，无功功率需要量较大，或电源较远，不便于实现分组补偿的场合。如中央空调主机组，空压机组。分组补偿与个别补偿相比它的优点是利用率高，同时，所需的电容器总容量也会少一些。集中补偿电容器设在车间变压器的低压侧和高压侧，放在高压侧虽然价格便宜，但从车间变电所结构来看不易安排，且只能节约送电至车间变电所的导线截面，而设置在低压端除了具有上述优点外，还可能提高车间变压器的负载能力。无功负荷变化比较平稳，便于管理，利用率高。因此机加车间一般采用低压补偿系统，安装在低压配电室集中补偿。集中补偿在实际应用过程中，存在一些难题。大家经常会遇到的情况是由于车间配电室的变压器、配电柜发热,配电室温度高，设备散热差, 配电室不安装空调，整体降温条件较差。电容柜常年处于高温下运行，故障率很高，电容的补偿经常达不到要求，补偿精度差,反映速度慢,供电系统整体补偿效果不理想。特别是对于机加车间金属切削机床电容的需求量较大，电容柜出现问题对供电影响很大。特别是当变压器负荷较高出现电容柜故障停运，无功增加容易造成变压器过负荷报警甚至产生变压器过流跳闸，对于生产造成直接影响。负荷波动对电容柜影响很大。负荷波动大电容柜投切频次多，负荷波动小电容柜投切频次少。生产线如果二十四小时运转电容的投入量基本稳定，电容柜内的电容器处于长期运行容量衰减较快，使电容器寿命缩短容易损坏。虽然接触器投切频次少，但是接触器长期处于吸合状态。生产线如果一班或两班运转电容的一天内投入量变化明显，电容有停歇时间，电容器不会长期处于高温运行。衰减慢，电容使用寿命长，但是接触器投切频次增加，接触器故障较多，需要经常检查接触器吸合状况，导线的连接要紧密如果检修不到位经常出现接触器损坏，导线接触不良，有时甚至出现短路酿成事故、引发火灾。
2机械加工车间供电系统低压综合补偿方法的研究和应用
2.1低压综合补偿方案分析
经过长期调查和实践，寻找解决上述问题途径。我们对机加车间低压补偿方案采用集中补偿和分组补偿的综合补偿方案取得了良好的效果。该实施方案简单易行，经济效果明显。
根据企业生产线的生产特点和设备负荷性质,增加部分就地分组补偿低压电容器。分组补偿就地安装在车间母线槽处。随时可以按照设备现场变化自动投、切电容,补偿精度高。可以减少母线进线电缆的电流,降低电缆的发热温度,充分提高电力设施的利用效率。另外对于车间一条母线来讲负荷小需要补偿的电容量小，所配的电容柜散热条件好。就地分组补偿整体环境好, 便于电容柜的维修。如今由于车间数控设备多，装有空调运行环境有保障，弥补配电室集中补偿的缺点。就地分组电容柜的安全运行,可以有效减轻配电室集中补偿柜容量不足带来的补偿压力,减少供电设备故障率,极大提高变压器使用效率。从而可以整体提高供电安全性，提升变压器经济运行指标。
从补偿完善程度看,分组补偿比集中补偿好; 从节省投资和便于管理的角度看,集中补偿比就地分散补偿好.综合补偿方式兼有集中、分组两种补偿方式的优点，经济和技术效果明显。由于机加工车间数控机床的增加，生产存在谐波干扰，谐波治理工作已经提上日程，在条件允许的情况下，分组补偿装置可以采用电容器电抗器组合，增加治理谐波的功能，效果更佳。
2.2低压综合补偿方案的应用及效果
案例：公司机加工车间有两台1250KVA变压器。2010年冬季负荷75-85%，夏季85-100%。变压器功率因数0.8左右。按规划部门要求,两台变压器所带的设备将持续增加安装设备总功率将高达到12685KW。其中1#变压器5512KW，2#变压器7173KW。设备安装调整后，生产饱满变压器将满载运行，甚至个别时段会过载。公司当时不具备高压增容条件，我们采取的办法就是从有效提高车间的功率因数入手，提高变压器的使用效率。使供电系统功率因数保持在0.95以上。确保现有变压器能够在高负荷下安全运行。由于配电室原有电容补偿容量随着设备的增加容量不够，需要增加低压电容补偿量。配电室原来采用的集中补偿,再加装电容柜配电室已经没有空间。车间两台变压器的供电系统从低压进行补偿。
2.2.1现有两台1250KVA变压器原有供电系统保持不变。
2.2.2改变整个低压供电系统低压补偿形式，采用集中补偿与分散补偿相结合的综合补偿方式。保留原有集中补偿的情况下,增加就地分组补偿电容柜。配电室原有低压电容补偿柜不变，在车间母线槽处增加部分就地分散补偿电容柜。
具体的实施方案简便易行。对两台变压器供电的负荷量负荷进行统计计算，对车间12条母线槽，选择无功功率需要量大，功率因数低的母线就地增加7面自动无功补偿装柜（其中200 kvar六面250kvar一面）。新的电容器补偿柜，要求采用惰性气体保护电容，配置滤波电抗器、隔离开关、电流互感器、避雷器、功率因数控制器。分组补偿系统投入后，变压器利用率提高，变压器低压供电系统的功率因数可以达到0.96以上，电容器、接触器故障率降低，供电系统稳定。整体效果非常好。
结语
综上所述，通过有效应用低压综合补偿措施，能够有效提升机械加工车间变压器的功率因数，增强变压器利用率，减少能源消耗。
参考文献
[1]黄晓彤,陈文炜,林舜江,黎洪光,梁立锋,耿红杰.低压配电网无功补偿分散配置优化方法[J].南方电网技术,2015,(2):44-49.
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