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王海芹
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
一：引言
無(wú)功補(bǔ)償就是借助于無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無(wú)功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，電網(wǎng)電壓質(zhì)量。從電力網(wǎng)無(wú)功功率消耗的基本狀況可以看出，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無(wú)功功率，尤以低壓配電網(wǎng)所占比重大。采用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，已成為節(jié)電工作的一項(xiàng)重要措施(1)。
二：影響功率因數(shù)的主要因素
異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備。異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成。變壓器消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)影響功率因數(shù)。所以要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果（2）。
三、低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方法
提高功率因數(shù)的主要方法是采用低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，我們通常采用的方法主要有三種：隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償(1)。
(1) 隨機(jī)補(bǔ)償：將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電機(jī)，同時(shí)投切的隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主。而且配置方便靈活，不需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。投資少、安裝簡(jiǎn)便。
(2) 隨器補(bǔ)償：將低壓電容器通過(guò)低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。它能有效地補(bǔ)償配變空載無(wú)功。限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功基荷，使該部分無(wú)功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無(wú)功網(wǎng)損，是目前補(bǔ)償無(wú)功有效的手段。
(3)跟蹤補(bǔ)償：是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.4KV母線上的補(bǔ)償方式。適用于100K V A以上的配變用戶， 可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效果好。
四、ARC功率因數(shù)控制器的選擇
安科瑞公司的ARC功率因數(shù)控制器嚴(yán)格按照DL/T597《低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器訂貨技術(shù)條件》、JB/T9663《低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器》等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)要求，依據(jù)低壓配電網(wǎng)跟蹤補(bǔ)償?shù)男枨蠛拓?fù)荷特性。一般情況下，可從以下幾個(gè)方面對(duì)控制器進(jìn)行選擇：
表1 產(chǎn)品應(yīng)用
型號(hào) | 負(fù)載要求 | 補(bǔ)償方式 | 投切開關(guān) | 電容器 | 補(bǔ)償方案 |
ARC-6/J ARC-8/J ARC-10/J ARC-12/J ARC-6/R ARC-8/R ARC-10/R ARC-12/R | 三相平衡負(fù)載；且無(wú)功量比較穩(wěn)定，不需頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦?/p> | 單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償 | 接觸器 | 自愈式電力電容 | 三相共補(bǔ) |
ARC-12F-J ARC-16F-J | 三相平衡負(fù)載；且無(wú)功量比較穩(wěn)定，不需頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦?/p> | 單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償 | 接觸器 | 自愈式電容 | 三相共補(bǔ)，分補(bǔ) |
ARC-12F-J ARC-16F-J | 三相平衡負(fù)載，或者三相不平衡負(fù)載，變動(dòng)負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷. | 單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償 | 容性無(wú)觸點(diǎn)投切開關(guān) | 自愈式電力電容 | 三相共補(bǔ)，分補(bǔ) |
表2 產(chǎn)品選型
產(chǎn)品型號(hào) | 功能選項(xiàng)表 | ||||||||||
靜態(tài)輸出 | 動(dòng)態(tài)輸出 | 過(guò)電壓 | 欠電壓 | 過(guò)電流 | 欠電流 | 溫度保護(hù) | 斷相保護(hù) | 諧波保護(hù) | 通訊 | 編碼方式 | |
ARC-6/J | √ |
| √ |
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| √ | √ |
| √ | √ |
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ARC-6/R |
| √ | |||||||||
ARC-8/J | √ |
| √ |
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| √ | √ |
| √ | √ |
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ARC-8/R |
| √ | |||||||||
ARC-10/J | √ |
| √ |
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| √ | √ |
| √ | √ |
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ARC-10R |
| √ | |||||||||
ARC-12/J | √ |
| √ |
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| √ | √ |
| √ | √ |
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ARC-12/R |
| √ | |||||||||
ARC-12F-J | √ |
| √ | √ | √ | √ | 可 選 | √ | √ | 可選 | √ |
ARC-12F-R |
| √ | |||||||||
ARC-16F-J | √ |
| √ | √ | √ | √ | 可 選 | √ | √ | 可選 | √ |
ARC-16F-R |
| √ | |||||||||
五、無(wú)功功率補(bǔ)償容量的選擇方法
無(wú)功補(bǔ)償容量以提高功率因數(shù)為主要目的時(shí)，補(bǔ)償容量的選擇分兩大類討論 ，即單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇( 主要指電動(dòng)機(jī)) 和多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇( 指集中和局部分組補(bǔ)償) 。
5.1 單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇
（1）美資料：Q c = ( 1/3) P e （額定容量的1/3）
（2）經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法：由于電機(jī)極數(shù)不同，按極數(shù)大小確定經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇容量比較接近實(shí)際需要的電容器，采用這種方法一般在70％負(fù)荷時(shí)，補(bǔ)后功率因數(shù)可在0.95 ～ 0.97之間。
表3 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法
5.2多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇
多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇是根據(jù)補(bǔ)償前后的功率因數(shù)來(lái)確定。無(wú)功補(bǔ)償容量 Qc 按下式選擇：
六、無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?/p>
安科瑞公司的控制器在江陰某冶金股份有限公司低壓進(jìn)線配電柜側(cè)進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償裝置的安裝調(diào)試，從安裝后測(cè)試結(jié)果看，平均降低電流40 ( A) ，電機(jī)功率因數(shù)從0.5提高到0.95，減少了公司內(nèi)部低壓電網(wǎng)的消耗，每月電費(fèi)從12000元/月，降低到8000元/月，達(dá)到了節(jié)電的目的。由于減少了電網(wǎng)無(wú)功功率的輸入，給該冶金公司帶來(lái)效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊(cè)2013.1版.
[2] 無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用于低壓電網(wǎng)巾的選擇和意義 山東省東營(yíng)市市政廣場(chǎng)管理處 艾天鵬
作者簡(jiǎn)介：
王海芹，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)闊o(wú)功補(bǔ)償及有源濾波裝置的設(shè)計(jì);: :
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