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摘要：工厂用电设备往往较多，且主要以电感性设备居多，因此在日常生产中势必会造成大量的无功功率，严重影响正常供电系统平衡，降低供电水平。故有必要对工厂供电系统进行无功补偿，提升供电质量。本文就无功补偿技术应用价值进行分析，并就常见无功补偿办法展开讨论。
关键词：工厂供电;无功补偿;系统
引言
工厂负荷功率因数大小直接关系到供电系统运行质量，提升负荷功率因数不但可以有效降低线路损耗，同时可以进一步提升线路供电电压稳定性，对于节能降耗等方面也具有非常重要的意义。此外，我国约有百分之七十左右的电力能源用于工厂生产中，因此对于工厂供电系统采用必要的无功补偿意义重大。依据国家相关管理规定，对于工业供电功率因数应当不低于0.95，其它单位用电也需要达到0.9以上，但凡符合相关标准的企业均应当采取必要的措施进行无功补偿。
1.无功补偿意义分析
实际对于纯电阻电路以及纯电容电路做功时，电流的做功形式是不同的。通常将纯电阻电路做功称为有功功率，而对于纯电容等一类电路做功则为无功功率。实际用电线路中往往搭载了形式多样的负载，一些为感性负载、一些为电阻性負载而有一些则是容性负载，因此可能存在电能没有做功情况。如若电能未能做功，则相应的功率势必比较低，此时采取必要的无功补偿则可以有效提升电能利用率。对于工厂负载，大多数为感性负载形式存在，因此往往需要依托容性负载来进行一定的无功补偿。而采用补偿电容器是目前应用最为广泛，效益最优化的无功补偿模式。
2.无功补偿措施探讨
2.1电容器补偿
当下大多数工厂选择电容器进行无功补偿，电力电容器又称移相电容或者静电电容，因此可以采用静电电容器的方式安装于工厂的供电线路中，这样可以有效降低线路前端的无功电流。采用该方案实际投入成本较低，且系统运行稳定性较高，可操作性较强。常见的电容器补偿又分为低压分组补偿、个别补偿以及高压集中补偿三种。低压分组补偿的方式主要是在工厂的变配电室安装电容器进行补偿，起到补偿无功功率，提高电能质量，降低损耗的作用。该补偿方式多见于低压开关以及保护设备等环境中，投入成本较低，工作可靠性较高。个别补偿方式也称随机补偿，实质就是将电容器与电动机直联，此外开关设备与电动机为同一套。需要注意，采用该方式进行补偿时不能随意调动电容器的位置，且不适宜安装在高次谐波较多的线路中，因此安装时存在一定的难度;高压集中的补偿方式，主要是将电容器设备安装在变压器的母线上，操作相对简单且稳定性较好。但使用该方式只能将电容器安装于总降压变电所中，因此只是对变电所前端电力网的无功功率进行削弱，也只是对该变电所的供电质量进行改善，而无法很好的弥补到工厂中的无功功率，因此该方案的可行性不高，经济性较低。
2.2基于同步补偿器进行补偿
同步补偿器又称同步调相机，主要是处于空载运行状态的同步电机在过励磁运行工况下，将无功功率补给电力系统，而对于欠励磁运行工况下则会向电力系统吸纳无功功率。基于该方式一定程度上可以对工厂供电网系统进行调节，但实际该技术的实现相对复杂，投入成本较高，因此常用于规模较大的电网系统，而对于工厂等中小型电网系统则非常少用。
2.3提升功率因数
科学选择电动机。满载运行工况下可以大幅提升设备的功率因素，因此在对电动机进行选择时应当依据现场实际需要尽可能保证设备运行时各项指标均能达到满载运行工况。当下异步电动机的结构与形式相对复杂，且工厂应用环境也有着明显的不同，因此对电机设备进行选型时，应当充分考量相关电气参数以及机械性能指标，尽量选择封闭式电机，由于工厂所用电机负荷经常处于较低的运行状态，因此可以尽量选择容量相对较低的电机设备。
变压器设备的选型。据不完全统计，实际变压器所消耗的无功功率在整个电力系统的总的无功功率的四分之一以上，此外对于处于空载运行工况下的变压器设备其无功功率可以达到全部无功功率的五分之四左右。因此对于工厂而言应当慎重选择合适的变压器设备、对变压器容量进行仔细计算，确保所选变压器均可以达到最优工作状态。
3.无功补偿常见问题分析
3.1谐波抑制问题
电容补偿的方式虽热可以起到一定的抗谐波效果，但也同时也可能对谐波的副作用进行放大，所以务必采取有效措施抑制谐波。目前应用较为普遍的措施包括：第一，将变流器的供电电压与脉动数拉升，从而降低低频次的谐波，将多个变流设备连接在同一条母线上;第二，安置专门的微机消谐装置;第三，在换流设备周边加装滤波装置;第四，通过串联抑波电抗器的方式，对于较为容易遭受谐波干扰的电容装置进行一定的防护。
3.2现场运维管理问题
实际当工厂供电系统电压值较低或者功率因数不够，此时应当在线路中额外并入电容器装置，现场运维人员应当对电压、电流等参数变化情况进行实时监测，此外还应当现场检查设备外壳是否存在鼓包或者漏油等情况，聆听是否存在放电声响以及放电痕迹，线路接头位置是否有发热情况，放电设备是否完好，指示灯指示是否正常等等。如若存在异样情况，现场运维人员应当立即隔离电容器。在操作前需要从现场设备指示以及灯光情况观察整个放电回路是否运行正常。待彻底隔离设备后，应当立即进行设备放电操作，保证彻底放电。
3.3无功倒送问题
无功倒送极有可能对工厂供电网系统产生严重损害，从而进一步加重对整个线路的运行压力。通常对于使用固定电容补偿设备的工厂，当实际运行负载较低时经常会发生无功倒送情况。为了避免该问题，可以使用电容自动补偿设备以及部分投入电容器的方式来解决。
3.4并联电容连接方式
三角形与星形接线模式是并联电容最为常见的接线模式。其中三角形接线模式又分为单三角形、双三角形两种接线模式;而星形接线模式也分为单星形与双星形两种接线模式。例如，同等情况下，利用三角形接线方式实际所达到的容量值往往远高于星形接线模式，故而大多数的工厂会选择三角形接线的方式进行无功补偿。而实际该接线方式却存在一定的安全隐患，因此现如今的工厂无功补偿所并联的电容器主要以星形接线模式为主，一些低压三相并联电容器内部则可能采用三角形连接。
4.结束语
相较于居民生活用电等其它用电方式，工厂用电需求量巨大，是电网重要的服务对象。电动机等一类感性负载是工厂应用最为常见的设备，因此如若不对其进行一定的无功补偿势必会造成大量的电能浪费，增加工厂生产经营成本。此次首先对无功补偿原理进行分析，随后罗列了目前较为常见的无功补偿措施，最后就工厂无功补偿常见问题进行分析并针对性的提出相关应对措施。未来随着工厂生产规模越来越高，势必对于无功补偿需求也越来越大，如何采取科学应对措施解决该问题将会引起更多的社会关注。因此对于工厂电力运维人员应当具备专业的技能素养，切实做好日常工厂供电系统运维管理工作;对于电力设计人员应当不断学习借鉴先进的供配电技术，基于工厂需求现状，切实设计有效的应对措施，提升工厂供电质量，保障供电网络安全。
参考文献
[1]王剑，张丹丹. 工厂供电系统无功补偿技术及问题分析[J]. 科技创新导报，2014，11（5）：33-33.
[2]蔡颖新. 工厂供电系统无功补偿的分析及应用[J]. 电气技术，2007（8）：118-121.
[3]王全，任海军，李松. 工厂用电常见的问题及防护措施[J]. 科学与财富，2013（6）：211-211.
[4]周旋. 工厂供电过程继电保护系统中存在的问题及解决对策[J]. 科学中国人，2017（20）.
关键词：工厂供电;无功补偿;系统
引言
工厂负荷功率因数大小直接关系到供电系统运行质量，提升负荷功率因数不但可以有效降低线路损耗，同时可以进一步提升线路供电电压稳定性，对于节能降耗等方面也具有非常重要的意义。此外，我国约有百分之七十左右的电力能源用于工厂生产中，因此对于工厂供电系统采用必要的无功补偿意义重大。依据国家相关管理规定，对于工业供电功率因数应当不低于0.95，其它单位用电也需要达到0.9以上，但凡符合相关标准的企业均应当采取必要的措施进行无功补偿。
1.无功补偿意义分析
实际对于纯电阻电路以及纯电容电路做功时，电流的做功形式是不同的。通常将纯电阻电路做功称为有功功率，而对于纯电容等一类电路做功则为无功功率。实际用电线路中往往搭载了形式多样的负载，一些为感性负载、一些为电阻性負载而有一些则是容性负载，因此可能存在电能没有做功情况。如若电能未能做功，则相应的功率势必比较低，此时采取必要的无功补偿则可以有效提升电能利用率。对于工厂负载，大多数为感性负载形式存在，因此往往需要依托容性负载来进行一定的无功补偿。而采用补偿电容器是目前应用最为广泛，效益最优化的无功补偿模式。
2.无功补偿措施探讨
2.1电容器补偿
当下大多数工厂选择电容器进行无功补偿，电力电容器又称移相电容或者静电电容，因此可以采用静电电容器的方式安装于工厂的供电线路中，这样可以有效降低线路前端的无功电流。采用该方案实际投入成本较低，且系统运行稳定性较高，可操作性较强。常见的电容器补偿又分为低压分组补偿、个别补偿以及高压集中补偿三种。低压分组补偿的方式主要是在工厂的变配电室安装电容器进行补偿，起到补偿无功功率，提高电能质量，降低损耗的作用。该补偿方式多见于低压开关以及保护设备等环境中，投入成本较低，工作可靠性较高。个别补偿方式也称随机补偿，实质就是将电容器与电动机直联，此外开关设备与电动机为同一套。需要注意，采用该方式进行补偿时不能随意调动电容器的位置，且不适宜安装在高次谐波较多的线路中，因此安装时存在一定的难度;高压集中的补偿方式，主要是将电容器设备安装在变压器的母线上，操作相对简单且稳定性较好。但使用该方式只能将电容器安装于总降压变电所中，因此只是对变电所前端电力网的无功功率进行削弱，也只是对该变电所的供电质量进行改善，而无法很好的弥补到工厂中的无功功率，因此该方案的可行性不高，经济性较低。
2.2基于同步补偿器进行补偿
同步补偿器又称同步调相机，主要是处于空载运行状态的同步电机在过励磁运行工况下，将无功功率补给电力系统，而对于欠励磁运行工况下则会向电力系统吸纳无功功率。基于该方式一定程度上可以对工厂供电网系统进行调节，但实际该技术的实现相对复杂，投入成本较高，因此常用于规模较大的电网系统，而对于工厂等中小型电网系统则非常少用。
2.3提升功率因数
科学选择电动机。满载运行工况下可以大幅提升设备的功率因素，因此在对电动机进行选择时应当依据现场实际需要尽可能保证设备运行时各项指标均能达到满载运行工况。当下异步电动机的结构与形式相对复杂，且工厂应用环境也有着明显的不同，因此对电机设备进行选型时，应当充分考量相关电气参数以及机械性能指标，尽量选择封闭式电机，由于工厂所用电机负荷经常处于较低的运行状态，因此可以尽量选择容量相对较低的电机设备。
变压器设备的选型。据不完全统计，实际变压器所消耗的无功功率在整个电力系统的总的无功功率的四分之一以上，此外对于处于空载运行工况下的变压器设备其无功功率可以达到全部无功功率的五分之四左右。因此对于工厂而言应当慎重选择合适的变压器设备、对变压器容量进行仔细计算，确保所选变压器均可以达到最优工作状态。
3.无功补偿常见问题分析
3.1谐波抑制问题
电容补偿的方式虽热可以起到一定的抗谐波效果，但也同时也可能对谐波的副作用进行放大，所以务必采取有效措施抑制谐波。目前应用较为普遍的措施包括：第一，将变流器的供电电压与脉动数拉升，从而降低低频次的谐波，将多个变流设备连接在同一条母线上;第二，安置专门的微机消谐装置;第三，在换流设备周边加装滤波装置;第四，通过串联抑波电抗器的方式，对于较为容易遭受谐波干扰的电容装置进行一定的防护。
3.2现场运维管理问题
实际当工厂供电系统电压值较低或者功率因数不够，此时应当在线路中额外并入电容器装置，现场运维人员应当对电压、电流等参数变化情况进行实时监测，此外还应当现场检查设备外壳是否存在鼓包或者漏油等情况，聆听是否存在放电声响以及放电痕迹，线路接头位置是否有发热情况，放电设备是否完好，指示灯指示是否正常等等。如若存在异样情况，现场运维人员应当立即隔离电容器。在操作前需要从现场设备指示以及灯光情况观察整个放电回路是否运行正常。待彻底隔离设备后，应当立即进行设备放电操作，保证彻底放电。
3.3无功倒送问题
无功倒送极有可能对工厂供电网系统产生严重损害，从而进一步加重对整个线路的运行压力。通常对于使用固定电容补偿设备的工厂，当实际运行负载较低时经常会发生无功倒送情况。为了避免该问题，可以使用电容自动补偿设备以及部分投入电容器的方式来解决。
3.4并联电容连接方式
三角形与星形接线模式是并联电容最为常见的接线模式。其中三角形接线模式又分为单三角形、双三角形两种接线模式;而星形接线模式也分为单星形与双星形两种接线模式。例如，同等情况下，利用三角形接线方式实际所达到的容量值往往远高于星形接线模式，故而大多数的工厂会选择三角形接线的方式进行无功补偿。而实际该接线方式却存在一定的安全隐患，因此现如今的工厂无功补偿所并联的电容器主要以星形接线模式为主，一些低压三相并联电容器内部则可能采用三角形连接。
4.结束语
相较于居民生活用电等其它用电方式，工厂用电需求量巨大，是电网重要的服务对象。电动机等一类感性负载是工厂应用最为常见的设备，因此如若不对其进行一定的无功补偿势必会造成大量的电能浪费，增加工厂生产经营成本。此次首先对无功补偿原理进行分析，随后罗列了目前较为常见的无功补偿措施，最后就工厂无功补偿常见问题进行分析并针对性的提出相关应对措施。未来随着工厂生产规模越来越高，势必对于无功补偿需求也越来越大，如何采取科学应对措施解决该问题将会引起更多的社会关注。因此对于工厂电力运维人员应当具备专业的技能素养，切实做好日常工厂供电系统运维管理工作;对于电力设计人员应当不断学习借鉴先进的供配电技术，基于工厂需求现状，切实设计有效的应对措施，提升工厂供电质量，保障供电网络安全。
参考文献
[1]王剑，张丹丹. 工厂供电系统无功补偿技术及问题分析[J]. 科技创新导报，2014，11（5）：33-33.
[2]蔡颖新. 工厂供电系统无功补偿的分析及应用[J]. 电气技术，2007（8）：118-121.
[3]王全，任海军，李松. 工厂用电常见的问题及防护措施[J]. 科学与财富，2013（6）：211-211.
[4]周旋. 工厂供电过程继电保护系统中存在的问题及解决对策[J]. 科学中国人，2017（20）.