利用無功補(bǔ)償技術(shù)降低電費(fèi)的措施分析

溫為生

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門鶴山供電局,廣東 鶴山 529700）

利用無功補(bǔ)償技術(shù)降低電費(fèi)的措施分析

溫為生

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門鶴山供電局,廣東 鶴山 529700）

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加劇了對電力能源資源的需求，大型用戶的電費(fèi)負(fù)擔(dān)也隨之上升，加強(qiáng)電力系統(tǒng)改造，采用無功補(bǔ)償技術(shù)可以大大提升變電裝置的功率因素，也能夠達(dá)到控制線損，降低電費(fèi)的目標(biāo)。本文首先分析了用戶電費(fèi)項(xiàng)目類型，然后，具體探究了無功補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù)；降低電費(fèi)；措施；方法

電力能源是支持整個(gè)社會生產(chǎn)、生活的必須能源，各行各業(yè)通過依靠電力系統(tǒng)的供電服務(wù)實(shí)現(xiàn)了發(fā)展與進(jìn)步，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電量不斷增加，然而，用電設(shè)備常處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，甚至出現(xiàn)變壓器空載運(yùn)行問題，造成電力線路功率因數(shù)下降，為電力系統(tǒng)帶來線損，增加了用電客戶的電費(fèi)負(fù)擔(dān)，所以，有必要采用無功補(bǔ)償技術(shù)，利用這一技術(shù)來提升變電設(shè)備負(fù)載功率因數(shù)，從而達(dá)到控制電費(fèi)的目的。

1　電力用戶用電費(fèi)用項(xiàng)目分析

電力用戶享受供電服務(wù)后，需要向供電企業(yè)定期繳納電費(fèi)，特別是一些高壓用電客戶，需要承受巨大的電費(fèi)壓力，下面對不同的用電費(fèi)用項(xiàng)目進(jìn)行分析。

1.1基本電費(fèi)的計(jì)算

基本電費(fèi)計(jì)算既可以按變壓器容量計(jì)算，又可以按最大需量計(jì)算。對于一些大型用電客戶，例如：高壓企業(yè)，為了確保安全供電，滿足用電需求，一般其內(nèi)部會設(shè)置一個(gè)或多個(gè)專用變壓器，并將自身的實(shí)際用電量控制在一定范圍，通常為變壓器容量可容納范圍，這其中確保MAX用電量＜90％變壓器容量，當(dāng)客戶實(shí)際的用電量多于規(guī)定范圍時(shí)，就會出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，即增加變損，又增加了電費(fèi)成本，甚至出現(xiàn)非常災(zāi)害性故障，通常在最小用電量方面則不設(shè)限。然而，供電部門同時(shí)也要對大型用戶的用電進(jìn)行有效控制，一般控制在變壓器容量的40-90％，不同用電客戶可以據(jù)此編制下個(gè)月的契約限額，這樣用戶的基本電費(fèi)就可以算出，具體公式為：契約限額×電費(fèi)價(jià)格。

1.2計(jì)費(fèi)電量金額

簡單說是指用戶實(shí)際電費(fèi)額，通常根據(jù)一天內(nèi)各個(gè)時(shí)段，例如：高峰期、低谷期、平衡期的用電量來計(jì)算、核算，不同時(shí)間段電費(fèi)的計(jì)價(jià)也是有差異的，一般來說，高峰期電費(fèi)最貴，低谷時(shí)期電費(fèi)價(jià)格則最低。

1.3力調(diào)電費(fèi)

力調(diào)電費(fèi)主要是指供電企業(yè)追繳、追回的電費(fèi)，一般來說，如果用電客戶無功消耗量過大，使得其功率因數(shù)過低，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的數(shù)值時(shí)，供電企業(yè)則有權(quán)利追回電費(fèi)總數(shù)的百份之幾的電費(fèi)。

為了確保電力系統(tǒng)正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)，科學(xué)控制電費(fèi)量、減輕用電客戶的繳費(fèi)負(fù)擔(dān)，有必要采用無功補(bǔ)償技術(shù)，利用這一技術(shù)來為電力系統(tǒng)創(chuàng)造良好的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，提高其運(yùn)行效率，科學(xué)控制電費(fèi)。

2　利用無功補(bǔ)償技術(shù)降低電費(fèi)的措施

2.1科學(xué)選擇補(bǔ)償方式

為了確保無功補(bǔ)償技術(shù)能夠發(fā)揮電費(fèi)控制的作用，首先就應(yīng)該正確選擇補(bǔ)償模式，主要模式包括：就地補(bǔ)償、自動補(bǔ)償、分散補(bǔ)償?shù)鹊取?/p>

其中，就地補(bǔ)償主要是把電容器組同負(fù)荷并聯(lián)，利用控制設(shè)備與負(fù)荷同時(shí)投切。

自動補(bǔ)償則是在自動補(bǔ)償控制器的作用下，參照實(shí)際的功率因數(shù)以及無功功率來自動投切，這種補(bǔ)償方式無需過多的維護(hù)工作，效果明顯。

分散補(bǔ)償則是通過參照無功電能計(jì)量數(shù)來選擇合適的電容器組，并將其同變壓器低壓端連接，這樣二者就能同步工作運(yùn)行，這樣就實(shí)現(xiàn)了對變壓器的有效補(bǔ)償。

2.2變壓器空載損耗選擇分散補(bǔ)償

變壓器如果處于空載運(yùn)行狀態(tài)，會產(chǎn)生大量的無功損耗。針對這一問題，最有效的解決對策就是提高功率因數(shù)，當(dāng)前，配電設(shè)計(jì)一般在10/0.4kV配電室統(tǒng)一進(jìn)行自動補(bǔ)償，自動補(bǔ)償設(shè)備把變壓器低壓一端當(dāng)做引入點(diǎn)，當(dāng)電壓、電流互感器的變比變化后，開始無功電能計(jì)量，所以，如果變壓器承載負(fù)荷工作，則會有電流途徑低壓端，根據(jù)負(fù)載特征，補(bǔ)償器來自行投切電容器組。確保功率因數(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)延后到0.9-1。相反，如果變壓器無載荷工作，低壓端無功補(bǔ)償設(shè)備則由于缺少電流而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作，觀察此時(shí)的無功計(jì)量設(shè)備，就能夠得出：變壓器產(chǎn)生了大量的無功損耗問題，這種問題一般發(fā)生在夜里，因?yàn)榇藭r(shí)變壓器正處在無載荷運(yùn)行模式下，功率因數(shù)＜0.7，從而導(dǎo)致了大量的無功電費(fèi)的出現(xiàn)。

針對以上問題，可以選擇分散補(bǔ)償模式，這其中注意的是電容器組容量的科學(xué)選擇，通?？梢砸揽渴謩釉囃肚械姆椒āＨ绻謩釉囃肚蟹椒o法發(fā)揮作用，可以通過參照科學(xué)的數(shù)值范圍來科學(xué)定奪選擇，一般變壓器容量的5％為正常參考范圍。例如：變壓器：200kVA→電容器：10kVar，同時(shí)為了確保二者同步運(yùn)行，應(yīng)該把電容器同變壓器的0.4kV的低壓端進(jìn)行并聯(lián)，因?yàn)殡娙萜魅萘恐徽甲儔浩鞯?％，這樣就有效預(yù)防了變壓器空載運(yùn)行時(shí)無功電費(fèi)增加的問題。

經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)與改造，分散補(bǔ)償模式能夠有效解決無功損耗、電費(fèi)上升的問題，能夠?yàn)橛脩艄?jié)省10％甚至更多的電費(fèi)。

2.3集中自動補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

這一補(bǔ)償方式通常用在配電室低壓端，通常將集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M裝入其中，這樣就實(shí)現(xiàn)了對高峰期無功負(fù)荷的有效補(bǔ)償，達(dá)到了降低線損、科學(xué)調(diào)節(jié)電壓的效果。自動補(bǔ)償模式中最基礎(chǔ)、最核心的設(shè)備當(dāng)屬自動補(bǔ)償控制器，可以參照功率因數(shù)與無功功率實(shí)施自動投切。

現(xiàn)階段，自動補(bǔ)償?shù)目刂颇Ｊ揭彩重S富，例如：舊式的繼電接觸控制、復(fù)合開關(guān)控制、智能化模塊控制等等。智能化模塊屬于新時(shí)期、新型的無功補(bǔ)償設(shè)備，主要用在0.4kV低壓配電系統(tǒng)，具有運(yùn)行高效、節(jié)省能源、控制線損、提高功率因數(shù)，確保電能供應(yīng)質(zhì)量等多方面的優(yōu)點(diǎn)。其中的補(bǔ)償包括：共補(bǔ)、分補(bǔ)，不僅能夠單臺發(fā)揮作用，而且多臺組網(wǎng)也能發(fā)揮補(bǔ)償作用，能夠發(fā)揮各種補(bǔ)償功效，例如：就地補(bǔ)償、分散補(bǔ)償、自動補(bǔ)償?shù)鹊?，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)三相不平衡時(shí)的混合補(bǔ)償。

智能化模塊補(bǔ)償技術(shù)融入了多種現(xiàn)代化技術(shù)元素，例如：信息技術(shù)、自動化技術(shù)、測控技術(shù)等等，與以往的無功補(bǔ)償設(shè)備相比，其具有多方面優(yōu)勢，例如：體積小、構(gòu)造簡單、使用周期長、功耗低、方便操作與保養(yǎng)、安全可靠、補(bǔ)償效果好等等，能夠廣泛適用于現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償需求。

2.4就地補(bǔ)償方式的應(yīng)用

通常用在大功率電動機(jī)中，所謂的無功補(bǔ)償就是把移相器電容組成的無功補(bǔ)償器就地同異步電動機(jī)接線盒中的電源進(jìn)線端口相連接，也可以將其同接近異步電動機(jī)的進(jìn)線電源控制開關(guān)出現(xiàn)端口相連。這樣無功就地補(bǔ)償設(shè)備就能夠向電動機(jī)提供其所需的無功功率，無需供電系統(tǒng)額外提供。

三相異步電動機(jī)，通常來說具有容量大、運(yùn)行時(shí)間長、空載運(yùn)行、供電線路長等特點(diǎn)，如果選擇這種補(bǔ)償模式，就能夠達(dá)到節(jié)能控電的目標(biāo)。如果企業(yè)供電變壓器運(yùn)行載荷很大，也可以選擇這一補(bǔ)償模式，能夠?qū)崿F(xiàn)增容的目標(biāo)，也能有效控制電器故障問題的發(fā)生，確保其安全運(yùn)行。但是，需要注意的是，這種就地補(bǔ)償模式不適合用于開關(guān)操作頻繁的異步電動機(jī)。

現(xiàn)階段，無功就地補(bǔ)償方式得到了廣泛應(yīng)用，例如：低壓三相異步電動機(jī)。主要采用自愈式并聯(lián)電容器進(jìn)行構(gòu)造，體現(xiàn)出：自愈性高、穩(wěn)定性好、形小輕便、規(guī)格豐富、安全不易燃燒等各方面的優(yōu)勢，同時(shí)也能高度控制諧波與涌流的產(chǎn)生，減少其對電容器的不良危害。即使企業(yè)變壓器承受過重的復(fù)雜，在這一補(bǔ)償模式的控制下，能夠?qū)崿F(xiàn)增容，又可以控制電器故障問題的發(fā)生。

要想確保無功就地補(bǔ)償在不發(fā)生故障的情況下，妥善運(yùn)轉(zhuǎn)，則需要在安裝處低電壓總諧波畸變率控制在5.0％以內(nèi)，如果電壓系統(tǒng)諧波量較多，通常可以選擇串聯(lián)電抗器來控制諧波，同時(shí)，就地補(bǔ)償也要重點(diǎn)防范異步電動機(jī)自勵(lì)問題，對此，無功就地補(bǔ)償?shù)娜萘縌C數(shù)值的選擇，可以利用以下公式：

其中 UN代表額定電壓，I0空載電流。

一般的大型用電客戶，傾向于選擇380v三相異步電動機(jī)，其QC值范圍如下：

功率　11　18.5　22　37　55　90　132二級　4　5　7　11　17　26　37四級　5　8　9　11　17　26　43

3　總結(jié)

大型用戶用電中，其變壓器與異步電動機(jī)是影響功率因數(shù)的關(guān)鍵因素，這兩項(xiàng)設(shè)備會大量消耗無功功率，從而導(dǎo)致功率因數(shù)降低，造成電費(fèi)量上升，必須加強(qiáng)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對這兩項(xiàng)電氣設(shè)備運(yùn)行的優(yōu)化改造，控制其空載問題的出現(xiàn)，從而減少電能的無功損耗，有效降低電費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王培波.從節(jié)能角度談低壓無功補(bǔ)償裝置應(yīng)注意的問題[J].電力電容器與無功補(bǔ)償，2010（02）.

[2] 李金榮,任春艷.無功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)狀與應(yīng)注意的問題[J].科技風(fēng)，2010（18）.

[3] 周玫.加裝無功功率補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)的方法[J].寧夏電力，2010（05）.