爱华网泵站是由电气设备、水泵机组和管道闸阀等其他设备组成的服务于城市污水系统的房屋基地。它是保证城市排灌提水能够顺利进行的能量源泉，因此在抵御自然界的不可抗拒力和供给居民正常生活用水方面起到了十分重要的保障作用，客观上也推进了社会现代化和经济的可持续发展。随着数字可控化的新型泵站日益增多和企业追逐经济发展的要求，人们对泵站电气设计可靠性的期望显得更加突出了。新型泵站中需要通过高科技的电输送来完成，因此设备中存在电能利用不高的现象，而无功补偿的出现很好的解决了这个问题。 1 无功补偿 无功补偿的定义。 泵站中变压器、断路器和电动机等电力负荷大部分属于感性，而感性负载使电流滞后，需要消耗许多无功功率。在泵站建设中电气设计时利用容性负荷产生电场形成电容可以使电流超前的特性来补偿感性负荷，减少泵站电源提供或由线路输送的无功功率。这种减少无功功率（由变压器等感性负荷和线路输送吸收）带来的电能损耗的过程就叫无功补偿。在泵站中最常用的方式就是安装并联电容器充当无功补偿。 无功补偿的补偿方式。应遵循就地平衡和分区分层的原则进行并联电容器的无功补偿。一般地，无功补偿总量应符合整个泵站对该配电网的无功补偿要求，同时还要结合调整电压、降低线路损耗等其他措施。无功补偿根据安装地点的不同一般有三种形式：单台电动机就地补偿、分组补偿和集中补偿。（1）单台电动机就地补偿即利用安装在单台电动机的并联电容器进行补偿。因其补偿具有专属性所以效果最好且范围最大；缩小的配线截面，可降低线路投资。但并联电容的利用率不高而且初投费和维护费较大；（2）分组补偿是分别在泵站车间配电屏和配电变压器低压侧并联补偿电容器。这种方式可有效补偿低压母线以上和变压器的无功功率，运行维护较方便，适用于用电需求相对不大的低压侧无功补偿；（3）集中补偿指并联电容器组安装在单独的高低压配电线路中发挥补偿作用。前期投入少、运维方便；专项补偿高压母线以上的无功功率，仅适用于高压的无功补偿。 2 无功补偿的计算方法 无功补偿的原理。泵站电网输出功率有两种形式：一是直接的电能消耗，即电能转化为机械能、化学能和热声能的过程所做的功，其功率为有功功率；另一种是不消耗电能，只通过转换方式变成另一种形式的能（如电容器电场是借用电能形成的，或电磁元件吸收电能形成磁场等），这种新能在泵站的电网中与电能作周期转换为泵站的电气设备做功提供必要条件，而这部分称为无功功率。利用数据来解释工作原理，更加易于理解：电流在电感器中作功时，电流比电压相对滞后90度；而在电容器中时，电流比电压提速90度。同路中的电感电流和电容电流是反向的，二者形成角度为180°。若在电感器电路中通过计算，量化地安装电容器，便可减小电压与电流之间的矢量角，令电感电流和电容电流相互抵消。 无功补偿的四种计算方法。通常情况下，无功负荷补偿计算要符合泵站的设计要求、整个网络结构的特点和就地平衡的原则进行选择和确定。按对象的补偿不同，无功补偿容量计法有四种：（1）以提高功率因数为目的进行的计算。①无功补偿容量公式的计算： 优选无功补偿计算的意义。 对无功补偿的计算进行优选有很重要的现实意义：⑴正确的选择无功补偿的计算方法，可以有效提高泵站电网中有功功率所占比例。（2）优选无功补偿的计算方法可以正确设计供、发电设备容量，提升节省资金投入的准确度。尤其是对新建、改建的水利工程而言，充分考虑无功补偿，采用正确的方法进行无功计算，既可以优化电气的设计容量，又可以保证减少投资的可靠性。⑶有效降低线损。错误的计算方法不仅影响了线损率，而且会造成经济上的不必要浪费。正确进行计算不仅可以提高功率因数，而且能降低线损率，减少设计容量、减少投资。增加有功功率的输送率和降低线损都与泵站供电的经济效益的波动有着直接关系，所以功率因数是衡量泵站经济效益的主要指标，正确规划和计算无功补偿意义重大。 3 实际泵站建设中无功补偿的应用案例 由于以前对无功功率补偿没有足够的认识，我国很多中小型水利工程的泵站的电动机使用中普遍存在没有安装并联电容器进行补偿的问题。这导致电能有很大一部分被浪费，设备装置的工作效率低下，而功率因数又因没有达到标准需要多缴电费无形中给企业增加了经济负担。据统计，国家用于排污方面的总平均电耗180左右亿千瓦时，平均油耗近250万吨/年，泵站平均装置效率仅占四成左右，能源单耗比国标高出二十到四十个百分点。通过无功补偿可以有效提高功率因数、减少线损、降低无功损耗从而达到节能的目的。实际上就是利用电机负载率和功率因数一一对应的关系，在电机运行设备上安装一定数量的并联电容器进行无功补偿。 以沙颍河汤沟排涝站为例进行简单计算：汤沟排涝站的泵站位于沙颍河左岸，颍东区杨楼乡。电源引自口孜变电所，架设35kV专用线路，线路长约12.5km，线型LGJ-70。本站共配有5台立式轴流泵，分别配备JSL138-12异步电动机5台，单机容量180kW，总容量900kW，额定电压380V，额定功率因数0.81，效率92.5%。站用变电所选用一台容量为1250kVA，电压为35±5%/0.4kV的变压器作主变。电气主接线为35kV侧为线路—变压器组单元接线，主变高、机压侧均设断路器，0.4kV机压侧采用单母线接线。为保证泵站不运行期间站用负荷用电和非运行期间办公、维修及生活用电，配一台容量为80kVA，电压为35±5%/0.4kV的SC9-80/35型变压器作站变。 根据以上基本资料和数据，由泵站所装电动机的功率因数为0.81，可以判断该泵站应该进行无功补偿至功率因数为0.9以上，采取无功功率补偿的方式为集中补偿；泵站配备异步电动机，所以其机组设备的电容补偿容量可以采用单台异步电动机随机补偿法进行计算，代入公式 ，最后计算得出机组设备的电容补偿容量为400kvar。
泵站是是城市污水系统的基础组成，同时也是非常重要的水利工程。选择正确的无功补偿计算法，做好泵站电气设计是从基础上解决高能耗的有效方法和措施。通过提高功率因数，对电力线路中存在的损耗进行中和的方法，可以改善用电质量，提高设备装置使用率，减少不必要的资金支出和节能减排。因此，应该大力推广无功补偿在电气领域的应用。
