◇ 無功功率介紹
無功功率對供電系統和負荷的運行都是十 分重要的,電力系統網絡元件的阻抗主要是 電感性的。在電力系統中,粗略的說,為了 輸送有功功率,就要求送電端和受電端和受 電端的電壓有一相位差,這在相當寬的范圍 內可以實現;而為了輸送無功功率,則要求 兩端電壓有一幅值差;這只能在很窄的范圍 內可以實現;而為了輸送無功功率,大多數 負載也需要消耗無功功率都是由發電機提供 并經過長距離的傳輸是不合理的,也是不可 能的,所以*合理的方法是在需要消耗無功 功率的地主進行無功補償。
◇ 無功功率對公用電網的影響
■ 增加設備容量
■ 增加設備及線路損耗
■ 使線路及變壓器的電壓降增大,電壓產生劇烈波動,供電質量嚴重降低
◇ 無功功率補償的作用
■ 提高供用電系統及負載的功率因數,降低設備容量,減少功率損耗
■ 穩定受電端及電網的電壓,提高供質量
■ 在長距離輸電線路中可以改善輸電系統的穩定性,提高輸電能力
◇ 補償方式
根據系統負載情況的不同和需要達到的補 償效果的不同,按照電容器接法不同,無功 功率補償方式分為三種:
■ 三相共補
■ 三相分補
■ 混合補償
◇ 無功補償的經濟分析
1)以一家普通工業用電戶為例,配變容量:S=100kVA;有功功率:P=70kW; 功率因數:cosφ=0.7;每日(按10小時)用電量為:A=700kW.h
2)該用戶未安裝無功補償裝置時,根據電價手冊規定,普通工業用電的功率 因數為0.7時,應增收7.5%的功率因數調節電費。如果電能電費按年平均值0.54 元/kW.h,則該用戶每天增加的功率因數調節電費為:0.54×700×7.5%=28.35 (元);即供電部門對該用戶加收的功率因數調節電費為28.35元。
3)如果該用戶安裝無功補償裝置,功率損耗將明顯減少。有功或無功電能都 是靠各電壓等級的線路輸送的,在輸送電能的過程中,線路上都有功率損耗。為 簡化計算程序,采用無功補償經濟當量來計算無功補償的經濟效益,即每安裝 1kvar的補償電容,相當于降低了多少kW的有功損耗。查有關資料知,各種電壓 等級的無功補償經濟當量和該用戶補償后的降損功率如表1所示。
表1各電壓等級下的無功補償經濟當量和補償后的功率損耗
從以上數據可知,該用戶每天在35、10、0.38kV線路少的有功率損耗總和為:△P=4.25+1.70+0.48=6.43kW;
每天減少的損耗電量為:△A=6.43×10=64.30kW.h;
每天減少損耗電費為:0.54×64.30=34.72元。
4)該用戶每天減少損耗的有功電量占每天供電量的比例為: 64.30÷(700+64,30)=0.0841=8.41%
5)該用戶如果按規定,將現有的用電功率因數從0.7提高到0.85,需安裝電容0.4kvar/kW,70kW共需安裝電容容量應為:0.4×70=28.00kvar。
按目前市場上價格,55元/1kvar計,購28.00kvar的電容投資為1540.00元。
◇ 無功補償的經濟效益比較
無功補償的經濟分析后,對該用戶作如下經濟效益比較:
1)安裝補償電容后,線損下降了8.41%;
2)安裝補償電容器后,供電部門的經濟效益損失可減少:
①每天:34.72-28.35=6.37元
②每月:按22天計,6.37×22=140.14元
③每年:按264天計,6.37×264=1681.68元
3)安裝補償電容后,用戶的經濟損失可減少:
①每天:28.35元
②每月:按22天計,28.35×22=623.70元
③每年:按264天計,28.35×264=7484.40元
④用戶購買28kvar電容器的投資1540.00元,僅需兩個半月即可收回成本。
4)據計算,安裝補償電容后,可提高2.83%的低壓末端電壓。
5)增加了配變15kW的有功出力。
◇ 結論
從以上的分析和經濟效益比較,當用戶的用電功率因數未達到規定值時,應 就地安裝電容補償無功,既可減少供電部門的經濟損失,又可減少用戶的經濟損 失,還可以提高線路末端電壓和配變出力,是降損增效的好措施。對企業來說, 電容補償更是降低企業成本、提高企業經濟效益的好辦法,是上策。
而不裝設電容補償,采用增加功率因數調節電費的辦法,不僅供電部門在經 濟上受到損失,且用戶受到更大的經濟損失,是上策。 建議裝機在5kW及以上的動力用戶,安裝電容補償無功,減少經濟損失。 動力用戶在購買電容時,請與供電部門的專業人員聯系,計算*佳的補償容 量。
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