2无功补偿的经济意义[1].doc

安装电容柜的意义 电容柜也叫无功补偿柜，它在电力运行中起着至关重要的作用，根据自己的认识和翻阅有关资料，现将电容柜对节能降耗，提高电能质量所发挥的作用简要介绍一下：（1）提高功率因数，提高输变电设备的利用率: 功率因数表明的是负载对供电设备及线路的利用率，提高功率因数是采用补偿无功的方式来提高的，补偿电网的无功就是降低电网内的无功，电网内的无功降低了，电网内的无功消耗的电流就降低了，因此电网的视在功率电流就降低了，电容柜投入后，我们看到的降低的电流就是降低的无功电流，因为电气设备做功在负荷和电压一定的情况下所需要的有功是一定的，所需要的有功电流也是一定的。电网内的功率（也叫视在功率S）有两部分（1）有功功率P（2）无功功率Q， 因此说当电网的无功减少的情况下，电网内的可转换的有功就增加，对一台变压器来说，就相当于增加了变压器的容量，或者说是变压器转换为有功的效率提高了，对一台单体设备来说，它所吸收的无功就有电容柜来提供，不再因提供无功而增加变压器的负荷，对该单体设备来说，所消耗的电能转变成机械能所需要的有功是不变的，我们计量所算出的电量就是这部分有功电量 。由于功率因数提高后，同样的变压器容量和输电线路就可以向用户输送更多的有功功率。也就是说提高功率因数后，节约的是所投入电容柜前一级供电设备的电功率，或者说，在输送同样容量的有功功率P时，当cos提高后，变压器容量就可以相应减小，输电线路可以相应减小导线截面，降低了设备投资和投运后的运行费用，并不意味着用户少用电。 根据P=UI3cos可知，当cos提高后，对一台变压器来说，它的运行电流降低了，就可以再增加它的负荷，以增加它的供电能力。总而言之，提高功率因数就是提高输变电设备的利用率，特别是有利于提高变压器的有功功率的输出，有利于增加设备的负荷需求。（2）降低电压损失，提高末端电压水平 输送功率的过程中，线路产生的电压损失为U，可用下式计算式中：P输送的有功功率，kW； Q输送的无功功率，kV； R线路导线、变压器绕组电阻，； X线路导线、变压器绕组电抗，； Ue线路额定线电压，V。由式（1）可见，电压损失包括有功部分损失（PR）及无功部分损失（QX）两部分，主要是无功部分损失。当采用无功补偿技术后，降低了Q，无功部分电压损失就明显降低了，从而提高了末端电压。（3）降低线路损耗电流在供配电线路及变压器绕组中传输过程将产生功率损耗。三相交流电输变配损耗功率P由下式计算： 式中：I线路电流，A；R每相线路电阻，。P-线路的有功功率由式（2）可见，P与I的平方成正比，与cos平方成反比。所以在采取无功补偿后，电流减小了，cos提高了，可明显降低P，达到降损节电的目的。对于我们来说，增加无功补偿后，电量的节约在短时间内是没有明显的数据变化的。因为线路的各种阻抗没有一个具体的数据可以统计。（4）减少电费支出a、减少基本电费支出根据全国供用电规则规定，变压器容量在315kVA及以上的大工业用电户均实行两部制供电计费办法。用户向供电部门交纳电度电费外，还要按变压器容量大小交纳基本电费，标准为18元kVA月（按最大需量计费标准为27元kVA月）。基本电费与变压器容量有关，与用电量多少无关。因此通过合理的无功补偿措施后，使用同样的有功功率，可以减少变压器容量，每月就可以减少基本电费支出。因此，需要提高功率因数，这一块，对于我们这样的用电大户，靠补偿电容柜减少新变压器的容量是不可能的。所以基本电费不能减少，即容量费不能减少。b、减少功率因数调整电费支出用户平均功率因数计算是根据无功电量及有功电量计算出来的，即式中：Wpt时间内的有功电量，kWh； WQt时间内的无功电量，kVArh。 调整电费计算方法：调整电费（电度电费基本电费）k（元） 式中：k功率因数调整电费调整百分率。 根据用户变压器容量、生产类别等因素，将用户功率因数考核标准分成090、085、080三类。以090为考核标准的k值可从有关的表中查出。 从表中可以清楚地看出，功率因数高低与调整电费百分率k值基本是反比关系。当用户功率因数大于090，调整电费成为负值，可减少总电费的支出；功率因数低于090，调整电费为正值，用户要增加电费支出。 下面通过实例计算来进一步说明这一问题。 我公司变压器容量30.3万kVA，假设6月有功电量为1.6亿kWh，无功电量为*万kVArh。功率因数为0.89（指的是110KV进线的功率因数），经采取无功补偿措施后，7月有功电量为仍为1.6亿kWh，无功电量为*万kVArh，功率因数为0.94（指的是110KV进线的功率因数）平均电价047元kWh，功率因数采取补偿措施后减少电费支出多少？ 采取无功补偿措施前的总电费： 电度电费16亿0.477520万元，7520万元+7520万*0.05=7896万 基本电费没有计算功率因数提高后：7520万+7520万*（-0.006）=7474.88万 即节约45.12万 所以电费减少45.12万。因此说，提高公率因数，降低电费最为明显的地方就是在这一块，其它的方面都是寥寥无几的。总之：增上电容柜好处总结为以下几点：（1） 降低输电线路及变压器的损耗 （2） 改善电压质量 （3） 提高设备出力（4） 减少用户电费支出(功率因数低会罚款） （5）：无功经济当量和有功的转换 电力行业有人认为补偿无功可以转换为有功电量，这一观点只是一个经验数据，没有一个公认的理论支持和计算方法，只是一个大约的估算数值，在400V每补偿100kvar,每小时节电9KW，在6000V每补偿100kvar,每小时节电6KW，在35KV，每补偿100kvar,每小时节电3KW，这些数据，时没有理论的验证，即便是如上所说，节电效果在我们公司来说，也是体现不出来的。经济分析无功补偿和谐波治理作为电网安全、经济运行的一个重要手段，一直受到高度的重视。它对提高系统电压水平，降低线路损耗，改善电厂功率因数，增强系统稳定起着十分重要的作用。无功补偿和谐波治理由于提高电压，减少了线路上的无功流动，降损效果明显。线损率为线损电量占供电量的百分数，它是供电局的一个重要考核指标。无功补偿和谐波治理对改善考核指标线损率效果明显。无功补偿和谐波治理应遵循的原则 a. 在技术经济比较的基础上，确定公用配变最佳补偿方案，将配变的无功损耗控制在最小范围内，将无功损耗消灭在高压入口端（包括变压器自身无功损耗、和用电设备的无功损耗）。 b. 最大限度提高电网的功率因数，使其达到0.95以上，达到降损目的。有功或无功电能都是靠各电压等级的线路输送的，在输送电能的过程中，线路上都有功率损耗。配网的无功补偿经济效益非常明显，节能降损的潜力巨大。由于无功补偿经济效益分析涉及很多内容，计算比较复杂。为简化计算程序，采用无功补偿经济当量来计算无功补偿的经济效益，即每安装1kvar的补偿电容，相当于降低了多少kW的有功损耗。查有关资料知，各种电压等级的无功补偿经济当量和该用户补偿后的降损功率如下所示:各电压等级下的无功补偿经济当量和补偿后的功率损耗 电压等级(kV) 0.38 6 10 35 经济当量(kW/kvar) 0.150 0.090 0.060 0.017 下面结合补偿方案进行如下分析。一、无功补偿减少损耗产生的经济效益1、无功补偿减少损耗产生的经济效益系统中无功补偿容量共为12080Kvar。平均电容器出力取60%，无功补偿经济当量取0.15。则补偿电容器投运后相当于减少的有功损耗为：12080Kvar60%0.15KW/Kvar =1087.2KW电容器投运在电力系统中，按每年6000 h计算则投运上无功补偿系统后，每年可减少损耗为：6000h90KW =6523200KWh2、EQ=QCtQC-无功补偿容量； t-电容器投运时间；平均损耗则补偿装置自身的损耗为:12080Kvar6000h 1.2%=869760KWh3、则动态补偿装置投运后减少的损耗为：6523200KWh -869760KWh =5653440KWh如果按照动力电费平均费率0.6元/KWh计算，每年在损耗这一方面可减少的经济损失为：5653440KWh0.6元=3392064元可见，单降低损耗这方面，每年就可以节约339万元。无功补偿的经济效益十分明显。(备注:此数据为理论计算所得)二、提高功率因数不受供电部门处罚产生的经济效益按供电营业规则规定：“无功电力应就地平衡。用户应在提高用电自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。功率因数调整电费办法按国家规定执行。”为弥补无功损耗，根据用户变压器容量加收变损和实施功率奖罚。补偿装置投运后，系统功率因数稳定在0.95以上，当地电力部门会给予一定的奖励，根据功率因数调整