1 前言
眾所周知，交流電能在輸送和使用過(guò)程中，用于轉(zhuǎn)換機(jī)械能、熱能、光能等的那部分能量叫做有功功率，用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)交換的那部分能量叫做無(wú)功功率。有功消耗能量，無(wú)功不消耗能量。但無(wú)功有個(gè)平衡問(wèn)題，電力系統(tǒng)的無(wú)功平衡是指系統(tǒng)中無(wú)功電源與無(wú)功負(fù)荷必須平衡，電力系統(tǒng)中的無(wú)功平衡對(duì)電力網(wǎng)的輸電能力、穩(wěn)定性水平、電能損耗和用戶端的電壓質(zhì)量均有極大影響。電力系統(tǒng)的無(wú)功源為系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)、并聯(lián)電容器、高壓輸電線、調(diào)相機(jī)等的無(wú)功功率的總和。電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷為全系統(tǒng)各變電所及大型用戶所帶無(wú)功負(fù)荷，各變電所變壓器的感性無(wú)功功率及全系統(tǒng)輸電線路感性無(wú)功功率之和。
2 無(wú)功就地補(bǔ)償?shù)膶?shí)踐
攀鋼動(dòng)力廠給水車間于2001年7月份通過(guò)公司設(shè)備管理處在某節(jié)能電器廠訂購(gòu)了一套DJWB0．4－48－3型的就地補(bǔ)償裝置，用于該車間15＃水泵機(jī)組JS128－8、155kW／294A低壓電機(jī)上使用。安裝后經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的時(shí)間運(yùn)行，節(jié)能效果明顯，現(xiàn)場(chǎng)使用SPDC－1000電能平衡測(cè)試儀測(cè)數(shù)據(jù)如下：
通過(guò)這臺(tái)電機(jī)安裝就地補(bǔ)償器的實(shí)踐，可驗(yàn)證以下幾個(gè)方面：
①某節(jié)能電器廠生產(chǎn)的無(wú)功就地補(bǔ)償器性能和可靠性能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需要.
②安裝就地補(bǔ)償器后，是否會(huì)對(duì)原先的一套現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)不利影響？如：電動(dòng)機(jī)的更換修理、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的點(diǎn)檢活動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的管理等。
③就地補(bǔ)償器的自身點(diǎn)檢、維護(hù)的工作量有多大？
④安裝就地補(bǔ)償器后的實(shí)際效果，效益究竟如何？
到目前為止，就地補(bǔ)償裝置經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行使用，這幾個(gè)方面都得到了很好的驗(yàn)證。首先該節(jié)能電器廠生產(chǎn)的就地補(bǔ)償器運(yùn)行至今未發(fā)生故障，證明該補(bǔ)償裝置能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的要求，該裝置已與現(xiàn)場(chǎng)融為一體，很自然地被設(shè)備點(diǎn)檢、生產(chǎn)崗位工人接納。實(shí)踐證明，只要選擇合適的位置規(guī)范安裝，對(duì)原有一套現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)活動(dòng)無(wú)任何影響。就地補(bǔ)償裝置自身的維護(hù)工作量小，在這一年多時(shí)間內(nèi)補(bǔ)償器的點(diǎn)檢、維護(hù)工作量基本為零。這臺(tái)水泵電機(jī)在安裝就地補(bǔ)償裝置后，實(shí)際效果是功率因數(shù)提高到0．95以上，達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康摹?/span>
3 電機(jī)安裝就地補(bǔ)償后經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估
三相異步電動(dòng)機(jī)安裝就地補(bǔ)償器后所取得的綜合效果是非?？捎^的，從幾個(gè)方面可進(jìn)行分析。
①該電機(jī)經(jīng)過(guò)就地補(bǔ)償后從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)看，電流下降了34A、功率因數(shù)提高到0．967、無(wú)功功率減少了49．05kvar，根據(jù)無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量來(lái)分析無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量值取0．1；該電機(jī)年運(yùn)行8760小時(shí)，其年節(jié)電量為49．05×0．1×8710＝42967．8kW·h，按工業(yè)用電0．465元／kW·h計(jì)算的節(jié)約電費(fèi)19980元人民幣，而這套就地補(bǔ)償裝置的投資費(fèi)用在4500元（設(shè)備管理處的價(jià)格）左右，約需3個(gè)月就可回收投資。
②三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)就地補(bǔ)償后，由于電流的下降，功率因數(shù)的提高，從而也就增加了變壓器的容量，計(jì)算公式如下：
如這臺(tái)水泵電機(jī)的額定功率155kW，補(bǔ)償前功率因數(shù)為0．857，補(bǔ)償后功率因數(shù)為0．967，根據(jù)上面的公式計(jì)算其增容量為：
（155÷0．857）×（0．967÷0．857－1）≈24kVA，由此可見(jiàn)，異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)就地補(bǔ)償后，其增容量是相當(dāng)可觀的，對(duì)企業(yè)今后擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模節(jié)約了投資費(fèi)用。
③異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)就地補(bǔ)償后，不但起到節(jié)電、增容的目的，由于電流的下降，還可以延長(zhǎng)電機(jī)及相關(guān)電容器的使用壽命，降低電器設(shè)備的溫升，延緩供配電線路老化，減少交流接觸器火花，防止電器設(shè)備的事故，節(jié)約了維修費(fèi)用，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。
④異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)就地補(bǔ)償后，電機(jī)的效率也提高了，增加了電機(jī)的出力，提高了產(chǎn)量。
實(shí)踐證明，就地補(bǔ)償裝置是一種故障率低、維護(hù)量少、使用壽命長(zhǎng)、一次投資終身受益的靜止型電力設(shè)備，鑒于目前我公司電網(wǎng)無(wú)功不足的現(xiàn)狀，故建議在公司內(nèi)的電感性負(fù)載設(shè)備上可以推廣安裝使用就地補(bǔ)償裝置。具體做法：
1）測(cè)試低壓電機(jī)功率因數(shù)低于0．85的；
2）測(cè)試高壓電機(jī)功率因數(shù)低于0．90的；
3）測(cè)試動(dòng)力變壓器功率因數(shù)低于0．85的；
4）各系統(tǒng)按總裝機(jī)容量的百分?jǐn)?shù)有選擇的進(jìn)行。
4 無(wú)功就地補(bǔ)償裝置使用前后數(shù)據(jù)的對(duì)比分析
1）由表1可以看出，安裝DJWB無(wú)功就地補(bǔ)償器后，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流由補(bǔ)前的240．3A降為206．3A，降低了34A，降幅為14％；電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)從補(bǔ)前的0．857升高為補(bǔ)后的0．967，得到了明顯的提高；其視在功率由補(bǔ)前的165．4降為141．8kVA由此可極大地增加變壓器的出力。
2）在補(bǔ)償前此臺(tái)電動(dòng)機(jī)有功功率為141．8kW，補(bǔ)償后為137．2kW，每年（365天）可節(jié)電40296kW·h，節(jié)約電費(fèi)支出18738元（0．465元／kW3;h），效益明顯可觀。
5 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)功就地補(bǔ)償裝置并不是一項(xiàng)新技術(shù)，但隨著電力電容器制造技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外一些工程師提出的供配電網(wǎng)絡(luò)電感性負(fù)荷的無(wú)功缺額主要依靠就地補(bǔ)償來(lái)解決的主張卻是一種新觀念。這種比較科學(xué)和高效的方法，在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已被普遍接受，但我國(guó)大部分人還不理解，主要原因是利益區(qū)分模糊所致。
無(wú)功就地補(bǔ)償既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益又關(guān)系到電力系統(tǒng)的持續(xù)性發(fā)展前景，我們應(yīng)該扎扎實(shí)實(shí)地推廣和使用這一技術(shù)措施，為節(jié)能降耗作出貢獻(xiàn)。