利用无功补偿技术降低电费的措施分析

利用无功补偿技术降低电费的措施分析
作者：温为生
来源：《山东工业技术》2014年第23期
摘要：经济的发展加剧了对电力能源资源的需求，大型用户的电费负担也随之上升，加强电力系统改造，采用无功补偿技术可以大大提升变电装置的功率因素，也能够达到控制线损，降低电费的目标。

本文首先分析了用户电费项目类型，然后，具体探究了无功补偿技术的具体应用方法。

关键词：无功补偿技术；降低电费；措施；方法
电力能源是支持整个社会生产、生活的必须能源，各行各业通过依靠电力系统的供电服务实现了发展与进步，随着企业生产规模的不断扩大，用电量不断增加，然而，用电设备常处于轻载运行状态，甚至出现变压器空载运行问题，造成电力线路功率因数下降，为电力系统带来线损，增加了用电客户的电费负担，所以，有必要采用无功补偿技术，利用这一技术来提升变电设备负载功率因数，从而达到控制电费的目的。

1 电力用户用电费用项目分析
电力用户享受供电服务后，需要向供电企业定期缴纳电费，特别是一些高压用电客户，需要承受巨大的电费压力，下面对不同的用电费用项目进行分析。

1.1 基本电费的计算
基本电费计算既可以按变压器容量计算，又可以按最大需量计算。

对于一些大型用电客户，例如：高压企业，为了确保安全供电，满足用电需求，一般其内部会设置一个或多个专用变压器，并将自身的实际用电量控制在一定范围，通常为变压器容量可容纳范围，这其中确保MAX用电量
1.2 计费电量金额
简单说是指用户实际电费额，通常根据一天内各个时段，例如：高峰期、低谷期、平衡期的用电量来计算、核算，不同时间段电费的计价也是有差异的，一般来说，高峰期电费最贵，低谷时期电费价格则最低。

1.3 力调电费
力调电费主要是指供电企业追缴、追回的电费，一般来说，如果用电客户无功消耗量过大，使得其功率因数过低，已经远远低于国家规定的数值时，供电企业则有权利追回电费总数的百份之几的电费。

为了确保电力系统正常高效运转，科学控制电费量、减轻用电客户的缴费负担，有必要采用无功补偿技术，利用这一技术来为电力系统创造良好的运转环境，提高其运行效率，科学控制电费。

2 利用无功补偿技术降低电费的措施
2.1 科学选择补偿方式
为了确保无功补偿技术能够发挥电费控制的作用，首先就应该正确选择补偿模式，主要模式包括：就地补偿、自动补偿、分散补偿等等。

其中，就地补偿主要是把电容器组同负荷并联，利用控制设备与负荷同时投切。

自动补偿则是在自动补偿控制器的作用下，参照实际的功率因数以及无功功率来自动投切，这种补偿方式无需过多的维护工作，效果明显。

分散补偿则是通过参照无功电能计量数来选择合适的电容器组，并将其同变压器低压端连接，这样二者就能同步工作运行，这样就实现了对变压器的有效补偿。

2.2 变压器空载损耗选择分散补偿
变压器如果处于空载运行状态，会产生大量的无功损耗。

针对这一问题，最有效的解决对策就是提高功率因数，当前，配电设计一般在10/0.4kV配电室统一进行自动补偿，自动补偿设备把变压器低压一端当做引入点，当电压、电流互感器的变比变化后，开始无功电能计量，所以，如果变压器承载负荷工作，则会有电流途径低压端，根据负载特征，补偿器来自行投切电容器组。

确保功率因数的运转延后到0.9-1。

相反，如果变压器无载荷工作，低压端无功补偿设备则由于缺少电流而无法正常运转工作，观察此时的无功计量设备，就能够得出：变压器产生了大量的无功损耗问题，这种问题一般发生在夜里，因为此时变压器正处在无载荷运行模式下，功率因数
针对以上问题，可以选择分散补偿模式，这其中注意的是电容器组容量的科学选择，通常可以依靠手动试投切的方法。

如果手动试投切方法无法发挥作用，可以通过参照科学的数值范围来科学定夺选择，一般变压器容量的5%为正常参考范围。

例如：变压器：200kVA→电容器：10kVar，同时为了确保二者同步运行，应该把电容器同变压器的0.4kV的低压端进行并联，因为电容器容量只占变压器的5%，这样就有效预防了变压器空载运行时无功电费增加的问题。

经过不断的实验与改造，分散补偿模式能够有效解决无功损耗、电费上升的问题，能够为用户节省10%甚至更多的电费。

2.3 集中自动补偿的应用
这一补偿方式通常用在配电室低压端，通常将集中补偿的电容器组装入其中，这样就实现了对高峰期无功负荷的有效补偿，达到了降低线损、科学调节电压的效果。

自动补偿模式中最基础、最核心的设备当属自动补偿控制器，可以参照功率因数与无功功率实施自动投切。

现阶段，自动补偿的控制模式也十分丰富，例如：旧式的继电接触控制、复合开关控制、智能化模块控制等等。

智能化模块属于新时期、新型的无功补偿设备，主要用在0.4kV低压配电系统，具有运行高效、节省能源、控制线损、提高功率因数，确保电能供应质量等多方面的优点。

其中的补偿包括：共补、分补，不仅能够单台发挥作用，而且多台组网也能发挥补偿作用，能够发挥各种补偿功效，例如：就地补偿、分散补偿、自动补偿等等，同时也能实现三相不平衡时的混合补偿。

智能化模块补偿技术融入了多种现代化技术元素，例如：信息技术、自动化技术、测控技术等等，与以往的无功补偿设备相比，其具有多方面优势，例如：体积小、构造简单、使用周期长、功耗低、方便操作与保养、安全可靠、补偿效果好等等，能够广泛适用于现代化电力系统的无功补偿需求。

2.4 就地补偿方式的应用
通常用在大功率电动机中，所谓的无功补偿就是把移相器电容组成的无功补偿器就地同异步电动机接线盒中的电源进线端口相连接，也可以将其同接近异步电动机的进线电源控制开关出现端口相连。

这样无功就地补偿设备就能够向电动机提供其所需的无功功率，无需供电系统额外提供。

三相异步电动机，通常来说具有容量大、运行时间长、空载运行、供电线路长等特点，如果选择这种补偿模式，就能够达到节能控电的目标。

如果企业供电变压器运行载荷很大，也可以选择这一补偿模式，能够实现增容的目标，也能有效控制电器故障问题的发生，确保其安全运行。

但是，需要注意的是，这种就地补偿模式不适合用于开关操作频繁的异步电动机。

现阶段，无功就地补偿方式得到了广泛应用，例如：低压三相异步电动机。

主要采用自愈式并联电容器进行构造，体现出：自愈性高、稳定性好、形小轻便、规格丰富、安全不易燃烧等各方面的优势，同时也能高度控制谐波与涌流的产生，减少其对电容器的不良危害。

即使企业变压器承受过重的复杂，在这一补偿模式的控制下，能够实现增容，又可以控制电器故障问题的发生。

要想确保无功就地补偿在不发生故障的情况下，妥善运转，则需要在安装处低电压总谐波畸变率控制在5.0%以内，如果电压系统谐波量较多，通常可以选择串联电抗器来控制谐波，同时，就地补偿也要重点防范异步电动机自励问题，对此，无功就地补偿的容量QC数值的选择，可以利用以下公式：
3 总结
大型用户用电中，其变压器与异步电动机是影响功率因数的关键因素，这两项设备会大量消耗无功功率，从而导致功率因数降低，造成电费量上升，必须加强无功补偿技术的应用，实现对这两项电气设备运行的优化改造，控制其空载问题的出现，从而减少电能的无功损耗，有效降低电费。

参考文献：
[1] 王培波.从节能角度谈低压无功补偿装置应注意的问题[J].电力电容器与无功补偿，2010（02）.
[2] 李金荣，任春艳.无功补偿的现状与应注意的问题[J].科技风，2010（18）.
[3] 周玫.加装无功功率补偿装置提高功率因数的方法[J].宁夏电力，2010（05）.。