襄陽源創電氣有限公司小王告訴我們:淺談無功功率補償的重要性：電能是企業的必耗成本，與企業效益息息相關。那么用電企業怎樣才能提高電能的利用率和使用效率,保證電能質量，從而最大限度地降低在此方面的損失呢？

 

　　電壓質量是電能質量的重要指標之一，電壓質量對保證電力系統的安全穩定與經濟運行起著重要的作用。電力系統的無功補償與無功平衡，是保證電壓質量的基本條件。用電企業合理地進行無功功率補償不僅能保證電壓質量，提高用電系統的安全可靠性，而且可有效降低電網的有功損耗，提高用電企業自身的經濟效益。

 

　　一、用電企業無功功率補償不足對電網及用電企業帶來的影響

 

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

 

　　當線路輸送的有功功率P一定時，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荷經過長距離線路輸送，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行，就必須供給相應的無功功率；若無功功率不足，只能供給缺額的無功功率，則電壓會被迫下降。對于用電企業來說，低電壓運行會使 降低電動機壽命，甚至燒毀用電企業電動機。

 

　　影響Ⅱ： 由于無功補償不足，遠距離輸送無功功率會增加線路的有功損耗，影響用電企業的經濟效益。

 

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

 

　　從上式可以看出，當電網結構（R、U）一定，輸送有功功率（P）一定時，有功功率損耗完全決定于無功功率損耗。因此，不要遠距離輸送無功功率。

 

　　影響Ⅲ：由于用電企業無功補償不足，需要從電網吸收大量無功，勢必 會增加電網的無功負擔，會造成 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 遠遠大于有功功率損耗，無功損耗與負荷功率因數的平方成反比, 與電壓的平方成反比，所以提高負荷的功率因數，適當的提高運行電壓水平是降低線路無功損耗的有效措施之一，即用電企業端增加無功補償容量。

 

　　影響Ⅳ： 需要從電網吸收無功，勢必會大量占用系統的主變容量和 線路容量，影響送變電設備的輸送能力。

 

　　例如一座110kV用電企業變電站，由于無功補償不足，需要從電網吸收無功功率，無功功率只能通過用電企業與上一級變電站之間的線路從系統吸收，而線路流動的無功功率是從高壓電網通過系統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。

 

　　無功功率補償的作用

 

　　(一) 降低了有功功率損耗和電能損耗

 

　　當電路中接入電容器等無功補償裝置以后，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COSΦ1提高到COSΦ2。由于提高了功率因數，線損率將會降低，其降低值可按下式計算：

 

　　△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，此時的線路壓降降低，線路的末端電壓提高了。

 

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

 

　　(三) 改善電能質量

 

　　1、 增加線路供電能力

 

　　由于并聯電容器進行無功補償，可使補償點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

 

　　由于合理進行無功補償，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算：△S=S（1- COSΦ1/ COSΦ2），其中S為變壓器額定容量，以興城1#主變為例，補償前力率為0.85，補償后力率為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、提高發電機的有功出力

 

　　(四)：可為用電企業消除力率電費并獲得獎勵

 

　　全國供用電規則規定，高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶，功率因數為0.9以上。凡是功率因數達不到上述規定的用戶，電業部門對其加收一部分電費——力率電費；如果功率因數超過上述規定的用戶，電業部門會對其減收一部分電費——獎勵電費。具體按照《功率因數調整電費辦法》執行。高壓計量的用戶：力率電費=(電度電費+基本電費)×罰款比例 ， 獎勵電費=(電度電費+基本電費)×獎勵比例北 ，現以東海變電站為例：原平均功率因數為COSΦ1=0.88，罰款比例=1％，計劃補償后COSΦ2=0.95，獎勵比例=0.75％正常情況下每天用電量為58萬度，一度電大約五角多，一個月按三十天算，則補償前力率電費=58*30*1％*0.5=8.7萬元，補償后獎勵電=58*30*0.75％*0.5=6.525萬元

 

　　可見，,進行合理的無功補償，選擇高質量的器件，的確是一條投資小、見效快、能較大幅度地降低線損、提高設備利用率、改善電壓質量、提高功率因數、為用電企業消除力率電費的有效途徑。電是國民經濟中重要的能源,節能降損又是各行各業的大勢所趨.真誠的希望各企業單位重視無功功率補償,為企業和社會真正帶來效益。

 

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