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市 政 给 排 水 工 程 无 功 功 率 补 偿 设 计 探 讨
Discussion on the Design of Reactive Power Compensation for Municipal
W ater Supply and Drainage Engineering
薛 向真
(深圳市利源水务设计咨询有限公司，广东 深圳 518030)
XUE Xiang—zhen
(Shenzhen Liyuan Water Design Consulting Co．Ltd．，Shenzhen 5 1 8030，China)
【摘 要】探讨无功功率补偿方式的选择、容量计算及校验方法，并针对市政给排水工程特点，对不同负载情况下补偿
容量及补偿后功率因数值的选择进行分析。
【Abstract]The selection，capacity calculation and verification method of reactive power compensation mode are discussed．
According to the characteristics ofmunicipal water supply and drainage engineering，the selection ofcompensation capacity and
compensationpowerfactorunderdifferentloadconditionsisanalyzed．
【关键词】给排水工程；功率因数；并联电容器；电抗器
【Keywords】water supply and drainage engineering；powerfactor；shuntcapacitor；reactor
【中图分类号lTM531．4 【文献标志码】A 【文章编号】1007。9467(2018)09．0128—03
[DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2018．09．039
1 引 言 器作为无功功率补偿装置。
市政给排水工程中，有大量感性负载如异步电动机 、变压
器等，需要消耗供电系统大部分无功功率。而对于供电系统 ，
提高系统功率因数，减少无功功率输出，不仅可以增加输配电
线路的供电能力，同时可以降低线路压降，提高供电质量。因
此各地供电部门均有要求，如市政高压供电用户，功率因数需
不小 0．9，运行时达不到者，会根据功率因数增加电费，即被罚
款 ，如实际功率因数 0．88，月电费增加 1．0％；如月平均功率因
数超过 0．9，会根据实际值减少月电费。因此合理的无功功率
补偿不仅会给用户带来收益，同时又是重要的节能措施。
2 确 定 无 功 补 偿 方 法
工程设计时首先采用提高用电设备的自然功率因数措
施 ，包括合理选择电动机 、变压器的容量及照明灯具启动器，
降低线路电抗等 ，如果仍达不到运行要求时，应采用并联电容
【作者简介】薛向真(1971～)，女，广东人，工程师，从事电气设计研
究。
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3 并 联 电容 器 装 置 的 选 择
无功功率电容补偿装置分为高压无功补偿和低压无功补
偿 ，同时，按安装地点又分为集中补偿和就地补偿方式。在选
择补偿方式时，应考虑系统合理、节能减耗、安装环境等综合
因素，按全面规划、合理布局 、分层分区补偿、就地平衡的原则
确定补偿容量和分布方式。
高压集中补偿方式，一般用于高压变电所的供电线路上，
主要对供电线路上无功功率进行有级补偿。对应就地补偿，由
于集中补偿为补偿高压母线及以上的无功功率 ，仅改善系统
功率因数，负荷电流及损耗未减小。虽然集中补偿运行方式灵
活，运行维护工作量小，但从节能考虑，电动机功率大，选择就
地补偿较合适。根据电动机的容量大小及运行方式实施功率
因数的就地补偿，补偿后功率因数应不低于 0．9。
在市政给排水工程中，净(污)水厂 、泵站的主要用电设
备 ，如水泵 、鼓风机等用电负荷容量大，配套 10kV电动机 ，运
行平稳并且长期使用，因此目前较多采用无功功率就地补偿。
而对于各小功率用电设备及低压配电系统 ，则采用在变配电
室低压母线设置集中补偿 ，通过功率因数控制器 ，对基本无功
功率进行分步自动补偿，通常电容器安装容量按变压器容量的
10％~30％确定。
4 无 功 功 率 就 地 补 偿 的 选 择
电动机无功就地补偿容量计算方法：
Q~=P1(tan —tangh) (1)
式中，Q。为就地补偿的无功功率值，kV·A；Pl为电动机的输入
功率 ，kW；tam#为补偿前输入相电流滞后于相电压相角的正
切值；tal1 为电动机补偿后的功率因数角的正切值。
虽然电动机是一种能量转换效率很高的机械 ，电机效率
还是不可少的一个参数。一般工程计算中，会直接将电机输出
功率 (即铭牌上标注的额定功率)代入上式 ，而忽略电机效
率 叩这个系数。电机额定输入功率 Pl=、／丁 × ×，e×cos 町，
即 P =Pe 竹。根据三相异步电动机能效限定值及能效等级标
准，大功率电动机在额定功率输出时的效率达 95％以上，所以
电动机的额定输入功率和输出功率接近。但是当电机效率低
或在低负荷率运行时，两个参数值就不能混淆。
GB 50052--2009{供配电系统设计规范》规定 ：“接在电
动机控制设备侧电容器的额定电流，不应超过电动机励磁电
流的 0．9倍”，防止电源切断后电动机在惯性作用下继续运行，
电容器与电动机并联产生 自激转为发电状态而造成过电压 ，
损坏电机。因此初步确定补偿容量后，还须校验电容器电流 ，c，
使其
市政给排水工程无功功率补偿设计探讨（论文）.pdf
