摘要：現代用電企業中，功率因數是考核企業電力運行的重要指標，安裝無功補償電容器；是降低線路損耗，提高企業用電質量，減少電壓降、增加電氣沒備出力的有效措施。
　　本文介紹了無功補償的原理和作用，針對污水處理廠變電所低壓側無功補償的現狀和存在的問題，及時改進無功補償柜電容器的運行方法，對電容器的投入運行維護及故障處理進行分析，提出相應的措施。
　　關鍵詞：無功補償，功率因數，自動投切
　　沈陽市北部污水處理廠是東北地區第一座大型污水處理廠，占地面積33.5公傾，匯水面積64平方公里，服務于200多萬人口。共有大型污水處理池和污泥處理池34座，污水泵房和污泥泵房12座，日處理污水40萬噸。采用2級生物化學處理工藝，其中20噸用A/O脫氮工藝處理，現有10萬噸水經過深度處理后作為中水回用，給康平發電廠輸送作為發電廠水塔冷卻用，另一半采用普通活性污泥工藝處理后的水，注入衛工明渠作為城市景觀用水，改變城市環境衛生狀況和季節性農田灌溉用水。消化后的污泥經機械脫水后，作為農業、園林、花卉和綠化用肥。將對治理我市水污染環境發揮重要積極的作用。建廠初期由于設備的原因，功率因數低沒有達標，經常被電業局罰款，因此實行無功補償、提高功率因數迫在眉皆，當務之急必須解決。
　　一、無功補償的基本原理
　　無功補償就是要提高系統、設備的功率因數。其基本原則是必須保證原負載的工作狀態不變。即：加至負載上的電壓和負載的有功功率不變。通過無功補償保證用電單位無功平衡，維持電力系統無功穩定；提高用電單位電網、電壓的質量，使用電單位電網無功穩定，電壓優化運行；提高功力因數，改善用電單位電能質量，提高用電企業的經濟效益。
　　合理的確定無功補償方式，無功補償容量，無功補償安置地點使補償效果最佳。防止過補償，即要防止低功率因數運行，又要防止在低谷負荷時間向電網送無功電量。
　　提高功率因數的措施是在感性負載兩端并電容。在R、L、C相并聯的交流電路中，最有實際意義的是R和L串聯再和C并聯的電路在
　　電力系統中，由于存在大量的感性負荷（相當于一個R-L串聯電路）如圖1所示，造成電壓U超前于電流I相位角為。相量圖如圖2所示。
        
　　圖1并聯電容器電路               圖2相量圖
　　而電容器等容性設備可提供容性負荷，其電流Ic超前于電壓900，相量圖如2所示，從圖2中可以看出，電流的感性分量和容性分量相位相反，感性負載并聯電容后，電路總電流I的感性無功分量減小，總電流I與電壓的相位差角為，由于小于，則＞。使電路的功率因數得到提高，電路總電流I比IC減小，電路的部分無功Q=QL-QC達到無功補償的目的。
　　無功電源和有功電源一樣，是保證電能質量和安全供電所不可缺少的。由于功率因數低和電壓降低會造成電器設備得不到充分利用，電能損耗增加，效率降低，限制了電力設備的用電能力，因此解決電力設備的無功電源容量不足，提高功率因數，是保證電力系統安全經濟運行的重要措施。
　　
　　S—視在功率、單位、千伏安KVA
　　P—有功功率、單位、千瓦KW
　　Q—無功功率、單位、千乏kvar
　　如果電力網的有功負荷P不變，由于加裝一部分無功補償設備，使無功消耗由Q減少到時功率因數由提高到，那么就叫無功補償的容量。
　　二、污水處理廠電網無功補償
　　1．污水處理廠總開閉所無功補償的現狀
　　污水處理廠電氣設備是經沈陽市電業局設計并施工安裝的，負荷情況如下：

　　由于總體工程并沒有驗收，所以電器設備運行后高低壓電容補償柜都沒有投入運行。污水處理廠正式投產運行后功率因數沒有達標(水廠屬于大工業用戶)要求功率因數在0.9以上，污水處理廠運行初期由于功率因數沒有達標，每年僅電費利率這一項就受電業局罰款在2萬元以上，提高功率因數減少無功損耗是考核污水處理廠運行達標的重要標準之一。
　　2．對無功補償的基本要求
　　投入分變電容補償柜后應達到以下要求：
　　（1）補償后功率因數應能達到～0.95。
　　（2）采用在低壓側并聯電容器以自動投切和少量部分手動投切的方法。
　　（3）不允許產生過補償無功倒送現象。
　　（4）輕載分變少量補償，重負荷分變多組補償全部投入。
　　3．電容補償實施方案
　　首先在一個分變試運行，待運行穩定后，再把全部分變的電容器柜投入運行。各個分變的功率因數值有了明顯的提高，從初期的0.8達到0.94，提高了14個百分點。
　　三、運行中出現的故障現象及處理
　　隨著污水廠處理水量的增加，用電設備隨之增加，電力負荷也逐漸的增加，電容柜在運行的過程中，陸續出現以下幾種情況：
　　1．四分變電容柜內，時常有熔絲擊穿、熔座燒損、
　　經過一段時間的運行，四分變電容柜內，時常有熔絲、熔座燒損、熔絲擊穿、壓接線端子螺絲松動，壓接端子點與壓接線脫落，壓線端子點發熱變色等現象。更為嚴重的是有一次電容柜內三相熔絲擊穿，熔座全部燒損，造成三相對地短路，電容柜的熔絲擊穿，使供電系統瓦解，電容柜停電。
　　（1）故障分析
　　四分變負荷范圍主要有脫水機車間、消化池、沼汽、鍋爐及零散用電設備。由于脫水機車間，白天工作量大，用電負荷量大，到了夜間工作量比白天相對減小，用電負荷也就減少，四分變電容柜初始運行時全部投入，但到了夜間低峰負荷用電量相對減小。
　　由于夜間用電量少，低峰負荷很小，電容器全部手動投入補償，補償量遠遠超過了應補償的容量，發生了線路過補和電壓過高的現象，使供電的電壓質量得不到保證，網絡電能損耗增大，破壞并縮短了電器元件的使用壽命（熔絲、熔座、接觸器、熱繼電器）。

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