在現(xiàn)代用電企業(yè)中，在數(shù)量眾多、容量大小不等的感性設備連接于系統(tǒng)中，以致電網(wǎng)傳輸功率除有功功率外，還需無功功率。如自然平均功率因數(shù)在0.70～0.85之間。企業(yè)消耗電網(wǎng)的無功功率約占消耗有功功率的60%～90%,如果把功率因數(shù)提高到0.95左右，則無功消耗只占有功消耗的30%左右。減少了電網(wǎng)無功功率的輸入，會給用電企業(yè)帶來效益。

 

    (一)節(jié)省企業(yè)電費開支。提高功率因數(shù)對企業(yè)的直接效益是明顯的，因為國家電價制度中，從合理利用有限電能出發(fā)，對不同企業(yè)的功率因數(shù)規(guī)定了要求達到的不同數(shù)值，低于規(guī)定的數(shù)值，需要多收電費，高于規(guī)定數(shù)值，可相應地減少電費。使用無功補償不但減少初次費用，而且減少了運行后的基本電費。

 

    (二)降低系統(tǒng)的能耗。補償前后線路傳送的有功功率不變，P= IUCOSφ，由于COSφ提高，補償后的電壓U2稍大于補償前電壓U1,為分析問題方便，可認為U2≈U1從而導出I1COSφ1=I2COSφ2。即 I1/I2= COSφ2/ COSφ1,這樣線損 P減少的百分數(shù)為：

 

    ΔP%= (1-I2/I1)×100%=(1- COSφ1/ COSφ2)× 100%

 

    當功率因數(shù)從0.70～0.85提高到0.95時，由上式可求得有功損耗將降低20%～45%。

 

    (三)改善電壓質(zhì)量。以線路末端只有一個集中負荷為例，假設線路電阻和電抗為R、X,有功和無功為P、Q,則電壓損失ΔU為：

 

    △U=(PR+QX)/Ue×10-3(KV) 兩部分損失：PR/ Ue→輸送有功負荷P產(chǎn)生的;QX/Ue→輸送無功負荷Q產(chǎn)生的;

 

    配電線路：X=(2~4)R，△U大部分為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的

 

    變壓器：X=(5~10)R QX/Ue=(5~10) PR/ Ue 變壓器△U幾乎全為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的。

 

    可以看出，若減少無功功率Q,則有利于線路末端電壓的穩(wěn)定，有利于大電動機的起動。

 

    (四)三相異步電動機通過就地補償后，由于電流的下降，功率因數(shù)的提高，從而增加了變壓器的容量，計算公式如下：

 

    △S=P/ COSφ1×[( COSφ2/ COSφ1)-1]

 

    如一臺額定功率為155KW水泵的電機，補前功率因數(shù)為0.857，補償后功率因數(shù)為0.967，根據(jù)上面公式計算其增容量為：(155÷0.857) ×[(0.967 ÷0.857)-1]=24KVA

 

    四、結(jié)束語

 

    在配電網(wǎng)中進行無功補償、提高功率因數(shù)和做好無功優(yōu)化，是一項建設性的節(jié)能措施。本文簡要分析了三種無功補償?shù)姆椒ê蛢煞N無功功率補償容量的選擇方法以及無功補償后的良性影響。在實際設計中，要具體問題具體分析，使無功補償應用獲得最大的效益。

 

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