襄陽源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們:淺談無功功率補(bǔ)償?shù)闹匾裕弘娔苁瞧髽I(yè)的必耗成本，與企業(yè)效益息息相關(guān)。那么用電企業(yè)怎樣才能提高電能的利用率和使用效率,保證電能質(zhì)量，從而大限度地降低在此方面的損失呢？

 

　　電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，電壓質(zhì)量對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要的作用。電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償與無功平衡，是保證電壓質(zhì)量的基本條件。用電企業(yè)合理地進(jìn)行無功功率補(bǔ)償不僅能保證電壓質(zhì)量，提高用電系統(tǒng)的安全可靠性，而且可有效降低電網(wǎng)的有功損耗，提高用電企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。

 

　　一、用電企業(yè)無功功率補(bǔ)償不足對(duì)電網(wǎng)及用電企業(yè)帶來的影響

 

　　影響Ⅰ：用電企業(yè)端無功補(bǔ)償不足， 線路電壓損耗加大， 用電企業(yè)受端電壓低落明顯 ，電壓損耗與輸送的有功功率和無功功率間的關(guān)系如下： ΔU≈PR+QX/U

 

　　當(dāng)線路輸送的有功功率P一定時(shí)，電壓損耗主要決定于無功功率。

 

　　算例1：已知某線路P:50MW；Q:31Mvar；線路長度：9.633KM；力率：0.85；母線電壓：112kV；單位線路電阻R：0.42Ω；單位線路阻抗X：0.825Ω

 

　　計(jì)算電壓損耗： ΔU≈50×0.42×9.633+31×0.825×9.633/112=4.006kV

 

　　換句話說，從首端母線供出的負(fù)荷經(jīng)過長距離線路輸送，到末端電壓將降為107.99kV。

 

　　由此可以看出，要保持在要求的電壓下運(yùn)行，就必須供給相應(yīng)的無功功率；若無功功率不足，只能供給缺額的無功功率，則電壓會(huì)被迫下降。對(duì)于用電企業(yè)來說，低電壓運(yùn)行會(huì)使 降低電動(dòng)機(jī)壽命，甚至燒毀用電企業(yè)電動(dòng)機(jī)。

 

　　影響Ⅱ： 由于無功補(bǔ)償不足，遠(yuǎn)距離輸送無功功率會(huì)增加線路的有功損耗，影響用電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

 

　　線路有功功率損耗與其輸送的無功功率的關(guān)系如下：△P=（P?+Q?）R/U?

 

　　從上式可以看出，當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（R、U）一定，輸送有功功率（P）一定時(shí)，有功功率損耗完全決定于無功功率損耗。因此，不要遠(yuǎn)距離輸送無功功率。

 

　　影響Ⅲ：由于用電企業(yè)無功補(bǔ)償不足，需要從電網(wǎng)吸收大量無功，勢必 會(huì)增加電網(wǎng)的無功負(fù)擔(dān)，會(huì)造成 大量的無功功率損耗Qx=3I?X×10-6=P?/(U?× COS?Φ) ×X 由以上公式可以看出無功損耗與電抗成正比，超高壓線路的電抗值比電阻值大若干倍，因此無功功率損耗 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率損耗，無功損耗與負(fù)荷功率因數(shù)的平方成反比, 與電壓的平方成反比，所以提高負(fù)荷的功率因數(shù)，適當(dāng)?shù)奶岣哌\(yùn)行電壓水平是降低線路無功損耗的有效措施之一，即用電企業(yè)端增加無功補(bǔ)償容量。

 

　　影響Ⅳ： 需要從電網(wǎng)吸收無功，勢必會(huì)大量占用系統(tǒng)的主變?nèi)萘亢?線路容量，影響送變電設(shè)備的輸送能力。

 

　　例如一座110kV用電企業(yè)變電站，由于無功補(bǔ)償不足，需要從電網(wǎng)吸收無功功率，無功功率只能通過用電企業(yè)與上一級(jí)變電站之間的線路從系統(tǒng)吸收，而線路流動(dòng)的無功功率是從高壓電網(wǎng)通過系統(tǒng)的主變和線路來完成的。由于主變和線路需要輸送大量的無功功率，而主變和線路的容量一定并且有限，這樣無功功率勢必會(huì)占用主變和線路的容量，減小有功功率的輸送大小。

 

　　無功功率補(bǔ)償?shù)淖饔?/a>

　　當(dāng)電路中接入電容器等無功補(bǔ)償裝置以后，由于電容電流超前電壓900，抵消了部分相位滯后電壓的感性電流，使電流I1減小到I2，而功率因數(shù)COSΦ1提高到COSΦ2。由于提高了功率因數(shù)，線損率將會(huì)降低，其降低值可按下式計(jì)算：

 

　　△W%=[1-（COSΦ1/ COSΦ2）]×100 例如，COSΦ1=0.80，COSΦ2=0.95，則△W%=0.291%。線損率降低了，說明有功功率損耗和電能損耗也同步降低了。

 

　　(二)提高了線路末端電壓

 

　　在電路中接入電容器等無功補(bǔ)償裝置以后，由于電容電流超前電壓900，抵消了部分相位滯后電壓的感性電流，使電流減小，此時(shí)的線路壓降降低，線路的末端電壓提高了。

 

　　裝設(shè)電容器以后，線路末端電壓提高的幅值可由下式計(jì)算： △U≈Q×X/U2 其中，Q為補(bǔ)償電容器容量（Mvar）；U2為線路末端電壓（kV）仍然以上述為例，假設(shè)補(bǔ)償31Mvar 的電容器，那△U≈31×0.825×9.633/112≈2.2 kV。

 

　　(三) 改善電能質(zhì)量

 

　　1、 增加線路供電能力

 

　　由于并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可使補(bǔ)償點(diǎn)之前線路的無功電流減少，故可使線路送電能力增加，線路中所增加的送電容量可按下式計(jì)算：

 

　　△S=X×Q/（R× COSΦ1+ X× SINΦ1）=0.825×9.633×31/（0.42×9.633 ×0.85+ 0.825×9.633×0.53）=32.2MVA，也就是說線路可以增加32.2MVA的送電容量。

 

　　2、提高變壓器的供電能力

 

　　由于合理進(jìn)行無功補(bǔ)償，使通過變壓器的無功電流減小，從而使之功率損耗降低，供電能力提高。其挖掘出的容量可按下式計(jì)算：△S=S（1- COSΦ1/ COSΦ2），其中S為變壓器額定容量，以興城1#主變?yōu)槔a(bǔ)償前力率為0.85，補(bǔ)償后力率為0.98，則△S=180×（1-0.85/0.98）=23.9 MVA。也就是說變壓器可以挖掘出23.9MVA的送電容量。

 

　　3、提高發(fā)電機(jī)的有功出力

 

　　(四)：可為用電企業(yè)消除力率電費(fèi)并獲得獎(jiǎng)勵(lì)

 

　　全國供用電規(guī)則規(guī)定，高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.9以上。凡是功率因數(shù)達(dá)不到上述規(guī)定的用戶，電業(yè)部門對(duì)其加收一部分電費(fèi)——力率電費(fèi)；如果功率因數(shù)超過上述規(guī)定的用戶，電業(yè)部門會(huì)對(duì)其減收一部分電費(fèi)——獎(jiǎng)勵(lì)電費(fèi)。具體按照《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》執(zhí)行。高壓計(jì)量的用戶：力率電費(fèi)=(電度電費(fèi)+基本電費(fèi))×罰款比例 ， 獎(jiǎng)勵(lì)電費(fèi)=(電度電費(fèi)+基本電費(fèi))×獎(jiǎng)勵(lì)比例北 ，現(xiàn)以東海變電站為例：原平均功率因數(shù)為COSΦ1=0.88，罰款比例=1％，計(jì)劃補(bǔ)償后COSΦ2=0.95，獎(jiǎng)勵(lì)比例=0.75％正常情況下每天用電量為58萬度，一度電大約五角多，一個(gè)月按三十天算，則補(bǔ)償前力率電費(fèi)=58*30*1％*0.5=8.7萬元，補(bǔ)償后獎(jiǎng)勵(lì)電=58*30*0.75％*0.5=6.525萬元

 

　　可見，,進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償，選擇高質(zhì)量的器件，的確是一條投資小、見效快、能較大幅度地降低線損、提高設(shè)備利用率、改善電壓質(zhì)量、提高功率因數(shù)、為用電企業(yè)消除力率電費(fèi)的有效途徑。電是國民經(jīng)濟(jì)中重要的能源,節(jié)能降損又是各行各業(yè)的大勢所趨.真誠的希望各企業(yè)單位重視無功功率補(bǔ)償,為企業(yè)和社會(huì)真正帶來效益。

 

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