關注電力行業最新資訊,掌握一手資源
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時間:2025-08-12 09:17:48 來源:本網
一、無功補償是啥?為啥電網這么重視?
簡單來說,用電設備(如變壓器、電機)工作時,除了消耗實實在在做功的“有功功率”,還需要一部分“無功功率”來建立磁場或電場。這部分能量在電網里“來回搬運”,本身不消耗,但會造成:
線路損耗增加:電流在傳輸線上產生的熱量損耗與總電流平方成正比,無功電流越大,損耗越高。
電壓波動:無功電流在線路上會產生電壓降。
占用電網容量:變壓器的帶載能力被部分“虛占”。
功率因數 (PF) 就是衡量有功功率占總功率(有功+無功)比例的指標(PF = P有功 / S總功率)。PF越接近1越好。
電網為了鼓勵用戶提高PF,會對工業/商業用戶進行考核:PF達標有獎勵,不達標要罰款! 這就是充電站被罰錢的根源。
無功補償,就是在用戶側(比如充電站配電房)安裝并聯電容器組。電容器能提供設備所需的“容性無功”,正好抵消設備消耗的“感性無功”。好處顯而易見:
減少線路損耗:降低總電流,顯著減少線損(電流降10%,損耗降約19%)。
穩定電壓:減少因無功流動造成的電壓波動。
釋放變壓器容量:讓變壓器能帶更多實際負荷。
最關鍵的:提高功率因數,避免罰款!
二、充電樁本身功率因數挺高,為啥站還會被罰?
看到這里你可能疑惑:單個充電樁的功率因數其實很高!根據國標《NB/T 33001-2018》,直流充電樁工作時PF應≥0.95。這比很多工業設備(如電機)高多了。那為什么充電站整體PF還會不合格呢?
關鍵點被忽視了:變壓器!
以一個典型配置為例:630kVA變壓器 + 5臺120kW直流樁 + 120kVar電容補償。計量點在變壓器高壓側。
問題根源1:變壓器空載損耗 變壓器即使空載運行,也會持續消耗一定的“鐵損”(主要是勵磁無功)。這部分無功是固定存在的。有的現場沒車充電的時候,整體呈容量,與充電樁有關。
問題根源2:運營初期低負載率 充電站剛運營或利用率低時,實際充電量(有功電量)很小,但變壓器的空載無功消耗(無功電量)卻基本固定。這就導致計算出的月平均功率因數(= 有功電量 / √(有功電量² + 無功電量²))非常低,很容易不達標。
問題根源3:補償不當,適得其反 案例中運營商發現被罰,投入了電容或SVG補償,結果更糟了。為什么?
電容補償根據其容量進行階梯補償,補償精度較低。而SVG的補償屬于有源逆變電流補償,補償精度高,平滑補償,即使相差0.2kvar,也能進行精準補償。兩種補償方式都以低壓側的系統無功進行補償。由于變壓器空載,低壓側沒有負載電流,所以不能進行投切補償。如果采用高測低補,因變壓器是Dyn11的接線方式,電壓電流的相位相差30°,導致常規的控制器與SVG檢測錯誤,不能進行正常補償,因此不能解決變壓器空載問題,綜合功率因數還有可能不達標。
三、充電站到底要不要無功補償?怎么配?
結論:一般情況下,可以不用!但特定場景下需要,且必須精確設計。
能不用則不用:
充電樁本身PF高(≥0.95),主要“無功負擔”來自變壓器空載損耗或充電樁空載時容性無功。
隨著充電量提升(有功電量增大),功率因數會自然改善。如果運營穩定且負載率較高,無需補償也能達標。
什么情況下可能需要?
運營初期或長期低負載率:變壓器空載無功占比過高,導致月平均PF持續不合格。
如果裝,怎么裝才有效?(關鍵!)
固定補償(不穩定):計算變壓器空載無功損耗(約為變壓器容量的5%左右),配置一個略小于此值的小容量固定電容器組,在站內總開關合閘后就投入。目的是抵消大部分固定空載損耗。
高采低補智能動態補償(最靠譜):如果前期變壓器空載較多,建議采用海德萊電力高采低補專用動態補償裝置,采集高壓側電流,低壓側補償,并修正高壓側與低壓側相位差。無論變壓器空載時,系統呈容性或感性,都可將功率因數補償為0.99。確保不會產生力調電費。
四、總結與建議
先運行,后評估:充電站建成后,先運行看看電表功率因數,不要盲目上補償。
低負載是主因:若被罰,首要考慮是運營初期負載率過低導致變壓器空載損耗占比過大。
補償需謹慎:確實需要補償時,目標明確——精準補償變壓器空載無功損耗或充電樁的容性無功。
專業設計不可少:補償容量務必由專業人員根據變壓器參數和站點情況計算確定。
搞懂無功補償的原理和充電站的特殊性,就能避免盲目投資,用最經濟有效的方式解決功率因數罰款問題,讓充電站運營更省心、更省錢!
注意:有任何無功補償問題,請掃碼咨詢,如有其他問題可每天下午3點半進入我司技術人員直播間探討無功補償解決方案。
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