时间:2025-08-12 09:17:48 来源:本网
一、无功补偿是啥?为啥电网这么重视?
简单来说,用电设备(如变压器、电机)工作时,除了消耗实实在在做功的“有功功率”,还需要一部分“无功功率”来建立磁场或电场。这部分能量在电网里“来回搬运”,本身不消耗,但会造成:
线路损耗增加:电流在传输线上产生的热量损耗与总电流平方成正比,无功电流越大,损耗越高。
电压波动:无功电流在线路上会产生电压降。
占用电网容量:变压器的带载能力被部分“虚占”。
功率因数 (PF) 就是衡量有功功率占总功率(有功+无功)比例的指标(PF = P有功 / S总功率)。PF越接近1越好。
电网为了鼓励用户提高PF,会对工业/商业用户进行考核:PF达标有奖励,不达标要罚款! 这就是充电站被罚钱的根源。
无功补偿,就是在用户侧(比如充电站配电房)安装并联电容器组。电容器能提供设备所需的“容性无功”,正好抵消设备消耗的“感性无功”。好处显而易见:
减少线路损耗:降低总电流,显著减少线损(电流降10%,损耗降约19%)。
稳定电压:减少因无功流动造成的电压波动。
释放变压器容量:让变压器能带更多实际负荷。
最关键的:提高功率因数,避免罚款!
二、充电桩本身功率因数挺高,为啥站还会被罚?
看到这里你可能疑惑:单个充电桩的功率因数其实很高!根据国标《NB/T 33001-2018》,直流充电桩工作时PF应≥0.95。这比很多工业设备(如电机)高多了。那为什么充电站整体PF还会不合格呢?
关键点被忽视了:变压器!
以一个典型配置为例:630kVA变压器 + 5台120kW直流桩 + 120kVar电容补偿。计量点在变压器高压侧。
问题根源1:变压器空载损耗 变压器即使空载运行,也会持续消耗一定的“铁损”(主要是励磁无功)。这部分无功是固定存在的。有的现场没车充电的时候,整体呈容量,与充电桩有关。
问题根源2:运营初期低负载率 充电站刚运营或利用率低时,实际充电量(有功电量)很小,但变压器的空载无功消耗(无功电量)却基本固定。这就导致计算出的月平均功率因数(= 有功电量 / √(有功电量² + 无功电量²))非常低,很容易不达标。
问题根源3:补偿不当,适得其反 案例中运营商发现被罚,投入了电容或SVG补偿,结果更糟了。为什么?
电容补偿根据其容量进行阶梯补偿,补偿精度较低。而SVG的补偿属于有源逆变电流补偿,补偿精度高,平滑补偿,即使相差0.2kvar,也能进行精准补偿。两种补偿方式都以低压侧的系统无功进行补偿。由于变压器空载,低压侧没有负载电流,所以不能进行投切补偿。如果采用高测低补,因变压器是Dyn11的接线方式,电压电流的相位相差30°,导致常规的控制器与SVG检测错误,不能进行正常补偿,因此不能解决变压器空载问题,综合功率因数还有可能不达标。
三、充电站到底要不要无功补偿?怎么配?
结论:一般情况下,可以不用!但特定场景下需要,且必须精确设计。
能不用则不用:
充电桩本身PF高(≥0.95),主要“无功负担”来自变压器空载损耗或充电桩空载时容性无功。
随着充电量提升(有功电量增大),功率因数会自然改善。如果运营稳定且负载率较高,无需补偿也能达标。
什么情况下可能需要?
运营初期或长期低负载率:变压器空载无功占比过高,导致月平均PF持续不合格。
如果装,怎么装才有效?(关键!)
固定补偿(不稳定):计算变压器空载无功损耗(约为变压器容量的5%左右),配置一个略小于此值的小容量固定电容器组,在站内总开关合闸后就投入。目的是抵消大部分固定空载损耗。
高采低补智能动态补偿(最靠谱):如果前期变压器空载较多,建议采用海德莱电力高采低补专用动态补偿装置,采集高压侧电流,低压侧补偿,并修正高压侧与低压侧相位差。无论变压器空载时,系统呈容性或感性,都可将功率因数补偿为0.99。确保不会产生力调电费。
四、总结与建议
先运行,后评估:充电站建成后,先运行看看电表功率因数,不要盲目上补偿。
低负载是主因:若被罚,首要考虑是运营初期负载率过低导致变压器空载损耗占比过大。
补偿需谨慎:确实需要补偿时,目标明确——精准补偿变压器空载无功损耗或充电桩的容性无功。
专业设计不可少:补偿容量务必由专业人员根据变压器参数和站点情况计算确定。
搞懂无功补偿的原理和充电站的特殊性,就能避免盲目投资,用最经济有效的方式解决功率因数罚款问题,让充电站运营更省心、更省钱!
注意:有任何无功补偿问题,请扫码咨询,如有其他问题可每天下午3点半进入我司技术人员直播间探讨无功补偿解决方案。
Online consultation
Related News
电话:400-803-3226
商务:15926374356
技术支持:15618019386
时间:9:00-19:00
地址:江苏省常州市新北区高新科技园创新科技楼北区A座206
电话:400-803-3226
商务:15926374356
技术支持:15618019386
时间:9:00-19:00
地址:江苏省常州市新北区高新科技园创新科技楼北区A座206