2024年4月21日发(作者：袭依波)
奥维加能低压无功补偿设备调研报告
自我公司电石厂全面投产以来功率因数一直达不到供电公司要
求，近期电石炉平均负荷36000KW，平均功率因数仅为0.85左右。
考虑到系统的安全性，按照相关规程规定：中压无功补偿的投入量不
得超过有功功率的30%，因此在保证目前4组中压无功补偿不增加的
前提下以#2电石炉（全部更换新电容器）为例，功率因数最高为0.893；
由于目前低压无功补偿电容器的大批衰减及控制系统的不可靠，实际
投入量仅为70%左右。鉴于以上情况对奥维加能低压无功补偿设备进
行了考察，就考察情况做以下汇报。
一、低压无功补偿设备的对比
奥维补偿设备情况简介：奥维一期2台25500KVA电石炉，二期
2台40500KVA电石炉。一期采用无锡东亭低压无功补偿设备，一次
性安装到位；二期开始使用东盛科技产品，由于电容器质量及控制方
式问题经常出现电容器损坏、铜管炸裂等故障，最终进行了改造和增
容，目前使用效果稳定，故障率低。
项 目
公 司
电石炉负荷
功率因数
自然功率因数
容量
操作方式
36000
0.85
0.65
0.92
0.75
32000
0.92
0.73
新元 奥维一期 奥维二期
300V14175KVar 250V22464KVar 250V29484KVar
手动 自动 自动
工作方式
三相补偿情况
长时性
不平衡
间歇性
平衡
间歇性
平衡
新元补偿容量低压：14175KVar，中压目前投用4组容量为：
12000KVar，但是由于中压侧额定电压为10KV，电容器额定电压为
12KV,接线方式为“Y”，因此实际补偿容量为：8300KVar，补偿总容
量为：22475KVar；经核算功率因数达到0.90以上所需无功补偿容量
为：34650KVar，因此在目前4组中压补偿的情况下即使低压补偿全
部投入功率因数也达不到要求。
目前我公司采用手动方式进行电容器投切，三相投入量不均衡，
影响电极电流的同时，电容器得不到运行的轮换，长时间使用损坏率
增加。手动操作对中控人员操作水平要求高，目前效果不理想。奥维
采用自动操作，反应灵敏。设置功率因数高、低限根据实际情况自动
投切，而且低补设备可自动定时进行电容器轮换投切，使电容器间歇
性工作，延长了使用寿命；自动调节达到三相补偿一致的效果，对电
极管理工作有协助作用。
我公司刀闸采用三相一体的负荷开关，由于短网电流大，负荷开
关结构复杂接触面积较小经常出现过热甚至烧损现象，影响电容器的
正常工作。奥维采用结构简单的单相裸露式刀闸，将电容器电流进行
分配，接触面积大，散热效果好，可以达到零故障状态。
上图为我公司负荷开关，表面有发热变色现象。
上图为奥维刀闸
我公司目前低压补偿采用落后的可控硅导通触发接触器吸合的
方式进行工作，接触器吸合后辅助触点闭合反馈投退状态；控制回路
历经检测装置、可控硅、触发模块、接触器等环节繁琐，可控硅本身
发热严重，现场环境粉尘太大辅助触点经常接触不良，整体故障率较
高，且全部配件都是非标件，只能向原厂购买，维护成本高。奥维低
补设备采集一次电流及电压通过PLC下达投退信号直接至单相式真
空断路器，实现电容器工作；控制环节少、可靠性高，单相式真空断
路器采用瓷质材料，耐高温、灭弧能力强。
电容器方面我公司使用的电容器由于制造工艺落后运行温度高
极易损坏。奥维低压电容器损坏率低，使用寿命平均在2.5年左右。
二、功率因数低原因分析
1、无功补偿容量不足
此项前面以详细介绍，此处不再分析
2、电石炉自然功率因数低
新元电石炉变容量为16000KVA，输出侧额定电流为58910A，实
际运行电流为57800A；
奥维电石炉变容量为13500KVA，输出侧额定电流为64440A，实
际运行电流为43790A；
从以上数据可以看出，目前我厂电石炉电极电流大，造成二次电
压低，自然功率因数低。电极下插困难；电极入炉深度不够导致炉面
温度高、支路电流大，热量损失造成电耗高，设备损坏频繁。反应层
及熔溶层分界不明显，电石炉底温低粘稠的电石聚集在下方出炉困难，
易翻电石。
三、解决方案
首先将全部更换为新电容器的#2电石炉低压无功补偿设备操作
方式改为“自动”，观察使用效果。
建议低压无功补偿进行增容改造。先改一台电石炉，拆下的零部
件换到其它电石炉设备进行消耗。低补增容改造后，提高功率因数的
同时适当降低电极电流，便于电极下插至工艺要求位置，改善炉况。
观察改造效果，决定下一步改造工作安排，零部件逐步消耗，做到不
浪费。由于我公司电石炉变压器进线侧额定电压为115KV，近期#3主
变调档后，目前4台炉运行高压侧电压为115KV左右，接近变压器的
额定电压，奥维电石炉变压器额定电压110KV，运行电压116KV变压
器做功效果较好也是其自然功率因数高的原因之一。但升高一次电压
后对中压补偿产生了安全风险，因此建议增容改造考虑全低补方案，
之后中压无功补偿退出运行，将高压侧电压适当升高，提高变压器工
作效率。
其它发现：由于电石炉变压器冷却水系统没有单独设计与电石炉
其它设备共用，冷却水温度为40℃以上加上厂房设计封闭环境温度
高造成变压器运行温度高达65℃，长时间运行对炉变本身不利；奥
维采用外接散热器强迫油循环风冷式冷却，炉变运行温度保持在45℃
左右；因此随着负荷的提升炉变的冷却也需纳入改造计划中。
2018.6.27
2024年4月21日发(作者：袭依波)
奥维加能低压无功补偿设备调研报告
自我公司电石厂全面投产以来功率因数一直达不到供电公司要
求，近期电石炉平均负荷36000KW，平均功率因数仅为0.85左右。
考虑到系统的安全性，按照相关规程规定：中压无功补偿的投入量不
得超过有功功率的30%，因此在保证目前4组中压无功补偿不增加的
前提下以#2电石炉（全部更换新电容器）为例，功率因数最高为0.893；
由于目前低压无功补偿电容器的大批衰减及控制系统的不可靠，实际
投入量仅为70%左右。鉴于以上情况对奥维加能低压无功补偿设备进
行了考察，就考察情况做以下汇报。
一、低压无功补偿设备的对比
奥维补偿设备情况简介：奥维一期2台25500KVA电石炉，二期
2台40500KVA电石炉。一期采用无锡东亭低压无功补偿设备，一次
性安装到位；二期开始使用东盛科技产品，由于电容器质量及控制方
式问题经常出现电容器损坏、铜管炸裂等故障，最终进行了改造和增
容，目前使用效果稳定，故障率低。
项 目
公 司
电石炉负荷
功率因数
自然功率因数
容量
操作方式
36000
0.85
0.65
0.92
0.75
32000
0.92
0.73
新元 奥维一期 奥维二期
300V14175KVar 250V22464KVar 250V29484KVar
手动 自动 自动
工作方式
三相补偿情况
长时性
不平衡
间歇性
平衡
间歇性
平衡
新元补偿容量低压：14175KVar，中压目前投用4组容量为：
12000KVar，但是由于中压侧额定电压为10KV，电容器额定电压为
12KV,接线方式为“Y”，因此实际补偿容量为：8300KVar，补偿总容
量为：22475KVar；经核算功率因数达到0.90以上所需无功补偿容量
为：34650KVar，因此在目前4组中压补偿的情况下即使低压补偿全
部投入功率因数也达不到要求。
目前我公司采用手动方式进行电容器投切，三相投入量不均衡，
影响电极电流的同时，电容器得不到运行的轮换，长时间使用损坏率
增加。手动操作对中控人员操作水平要求高，目前效果不理想。奥维
采用自动操作，反应灵敏。设置功率因数高、低限根据实际情况自动
投切，而且低补设备可自动定时进行电容器轮换投切，使电容器间歇
性工作，延长了使用寿命；自动调节达到三相补偿一致的效果，对电
极管理工作有协助作用。
我公司刀闸采用三相一体的负荷开关，由于短网电流大，负荷开
关结构复杂接触面积较小经常出现过热甚至烧损现象，影响电容器的
正常工作。奥维采用结构简单的单相裸露式刀闸，将电容器电流进行
分配，接触面积大，散热效果好，可以达到零故障状态。
上图为我公司负荷开关，表面有发热变色现象。
上图为奥维刀闸
我公司目前低压补偿采用落后的可控硅导通触发接触器吸合的
方式进行工作，接触器吸合后辅助触点闭合反馈投退状态；控制回路
历经检测装置、可控硅、触发模块、接触器等环节繁琐，可控硅本身
发热严重，现场环境粉尘太大辅助触点经常接触不良，整体故障率较
高，且全部配件都是非标件，只能向原厂购买，维护成本高。奥维低
补设备采集一次电流及电压通过PLC下达投退信号直接至单相式真
空断路器，实现电容器工作；控制环节少、可靠性高，单相式真空断
路器采用瓷质材料，耐高温、灭弧能力强。
电容器方面我公司使用的电容器由于制造工艺落后运行温度高
极易损坏。奥维低压电容器损坏率低，使用寿命平均在2.5年左右。
二、功率因数低原因分析
1、无功补偿容量不足
此项前面以详细介绍，此处不再分析
2、电石炉自然功率因数低
新元电石炉变容量为16000KVA，输出侧额定电流为58910A，实
际运行电流为57800A；
奥维电石炉变容量为13500KVA，输出侧额定电流为64440A，实
际运行电流为43790A；
从以上数据可以看出，目前我厂电石炉电极电流大，造成二次电
压低，自然功率因数低。电极下插困难；电极入炉深度不够导致炉面
温度高、支路电流大，热量损失造成电耗高，设备损坏频繁。反应层
及熔溶层分界不明显，电石炉底温低粘稠的电石聚集在下方出炉困难，
易翻电石。
三、解决方案
首先将全部更换为新电容器的#2电石炉低压无功补偿设备操作
方式改为“自动”，观察使用效果。
建议低压无功补偿进行增容改造。先改一台电石炉，拆下的零部
件换到其它电石炉设备进行消耗。低补增容改造后，提高功率因数的
同时适当降低电极电流，便于电极下插至工艺要求位置，改善炉况。
观察改造效果，决定下一步改造工作安排，零部件逐步消耗，做到不
浪费。由于我公司电石炉变压器进线侧额定电压为115KV，近期#3主
变调档后，目前4台炉运行高压侧电压为115KV左右，接近变压器的
额定电压，奥维电石炉变压器额定电压110KV，运行电压116KV变压
器做功效果较好也是其自然功率因数高的原因之一。但升高一次电压
后对中压补偿产生了安全风险，因此建议增容改造考虑全低补方案，
之后中压无功补偿退出运行，将高压侧电压适当升高，提高变压器工
作效率。
其它发现：由于电石炉变压器冷却水系统没有单独设计与电石炉
其它设备共用，冷却水温度为40℃以上加上厂房设计封闭环境温度
高造成变压器运行温度高达65℃，长时间运行对炉变本身不利；奥
维采用外接散热器强迫油循环风冷式冷却，炉变运行温度保持在45℃
左右；因此随着负荷的提升炉变的冷却也需纳入改造计划中。
2018.6.27