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摘要：本文根据具体生产企业的实际情况，分析35kV变压器空载时如何提高功率因数，并降低企业的电费支出，以达到节能减排的目的。
关键词：变压器空载；功率因数；调整电费；电费支出；节能减排
1前言
在我国，采用35kV线路供电的，现在主要为水泥生产企业。该类企业基本上都属于专线供电，它们的供电线路直接引自电网公司的变电站，而电网公司则在变电站内设置一套计量装置，用于计收企业的电费。
一般情况下，由35kV供电的这些企业的工厂都远离电网公司的变电站，距离少则五六公里，多则十多二十公里。这样一来，由于供电线路比较长，将导致线路损耗增加。然而，企业的线路损耗还不是最大的损失。最大的损失，是企业在没有生产负荷的情况下，每月的电费支出中却包含高额的调整电费。在此，我们将根据一个具体水泥生产企业的真实情况进行分析，并为该企业提出解决方案，同时将相关效果展示出来。
2具体企业概况
蓬山水泥厂成立于2002年，现有一台35kV变压器正在使用。变压器型号为S7型，容量为1000kVA，额定电压为35/0.4kV，采用35kV线路供电，供电线路引自电网公司110kV变电站，计费电表安装在电网公司110kV变电站内。由于多方面原因，现该公司变压器仅有码头吊机及办公照明用电。码头吊机功率约100kW，并且不是经常开机，所以该公司变压器基本处于空载状态。现场检测发现该公司变压器0.4kV侧功率因数已达到0.9以上，但每月电费结算时，该企业的考核功率因数仅达到约0.3（考核标准为0.9，低于考核标准将收取相应的调整电费，调整电费的比例根据相关标准进行执行），调整比例达到85％，即该企业需增加计费电费的85％作为调整电费。
以下为该企业改造前的电费资料：
从该企业的电费记录可看出，该企业2013年11、12月份的调整电费均高达两万多元！究其原因，是由于该企业的用电量严重不足（有功用电量仅约五千度），导致该企业现有的补偿系统无法正常工作，从而使得该企业的功率因数严重偏低，造成该企业每月约产生数万元的调整电费，大大增加该企业的电费支出！若通过特殊补偿手段能将该企业的功率因数有效提高，则可以相应地为该企业减少调整电费，从而为该企业减少电费支出，节约生产成本。
3节能解决方案
该企业的供电示意图如下：
由于该企业的计量装置设于110kV变电站内，所以必须想办法把110kV变电站计量装置的A点位置的功率因数提高到0.9或以上，才能将客户的调整电费下降。A点至B点之间为35kV线路，由于线路存在电容量，所以该线路相当于一个电容器，将产生容性无功。而35kV变压器由于属于电磁感应设备，本身就是一个电抗器，故B点至C点将产生感性无功。由于该客户用电设备功率太小（主要提供办公照明用电），故C点至D点基本上不消耗无功，功率因数将达到0.9以上。由于容性无功与感性无功方向刚好相反，所以将会相互抵消，抵消后将保留容性无功或感性无功。我们需要提供功率因数，就需要将无功降至最低，即无论容性无功还是感性无功，都是越少越好，此时，功率因数就越高。
根据客户2013年11、12月份的电费资料可以看出，该企业的功率因数仅达到约0.3（即A点的功率因数）。由此可见，A点至C点的容性无功与感性无功实际上是不相等的（若相等，则相互抵消，则功率因数就会很高了），必有一种无功过剩，所以需要增加另外的无功与该无功抵消。
若要增加无功，可以增加电容器，此时增加的是容性无功。也可以增加电抗器，而此时增加的却是感性无功。但无论增加哪类无功，都可以在A点至B点之间增加，或者在C点至D点之间增加。若在A点至B点之间增加无功补偿设备，则该设备的额定电压需要达到35kV。考虑到电压等级比较高，设备费用将大大增加，所以可以考虑在C点至D点之间增加无功补偿设备，此时的补偿设备的额定电压为0.4kV。该电压等级相对比较低，设备技术要求将降低，费用将大大降低。
刚开始时，我们采用在C点至D点之间增加电容器作为无功补偿设备，对该企业的计量装置进行观察。经我们观察及统计发现，该企业的功率因数比未增加电容器时的功率因数更差，竟然只有0.1。我们经过多次调整电容器的容量，均无法提高A点的功率因数，所以，我们认为A点的无功主要表现为容性无功，即容性无功过量。
根据以上的调试结论，我们应该在在C点至D点之间增加电抗器作为无功补偿设备。这次我们采用额定电压为0.4kV的三相并联电抗器进行补偿，通过观察及统计A点的功率因数，我们发现，A点的功率因数得到大大的提高，最后我们通过对电抗器的容量进行多次调整，终于使得A点的功率因数达到0.94以上。此时，该企业的调整系数约为-0.75（即减免0.75％的电费），每月可减免电费一百多元。
4节能效果分析
我们在客户的变压器低压侧通过并联电抗器的方法，将客户在电网公司变电站的计量装置的功率因数提高至0.9以上，调整电费由两万多元降至负一百多元，每月为企业节省两万多元电费支出，同时，也相应减少了线路损耗，已达到节能减排的目的。
以下为该企业改造后的电费资料，节能效果十分明显，值得大力推广！
5结束语
我们经过现场的安装调试，得知在35kV变压器空载时，确实可采用并联电抗器的方法来抵消35kV线路的容性无功，从而提高计量装置测量端的考核功率因数，大大降低调整电费，为企业降低电费支出，以达到到节能减排的目的。