补偿的计算方法

1、两种无功功率补偿的计算方法王前虹 韩志树 赵建玉摘要：介绍了最大负荷补偿计算法和平均负荷补偿计算法两种无功功率补偿 的计算方法，对两种补偿计算方法进行了理论分析，并通过实例进行对比分析。 关键词：功率因数；无功功率；补偿；容量各工业企业用电系统功率因数的高低，直接影响整个电网的供电质量和 发 电系统的电能利用率。过低的功率因数，不仅使电力系统内的供电设备容量得 不到充分利用，增加电力电网中输电线路上的电能损耗，还会使线路的电压损 失增大，有时使得负荷端的电压低于允许值，严重影响异步电动机及其它用电 设备的正常运行，甚至损坏。电力系统功率因数的高低，已经成为电力系统一 项重要经济指标。因此，要求

2、在电力系统的各级都要根据 分级就地平衡的原则， 采取措施补偿无功功率，提高功率因数。根据对电网分布的分析，为了降低无 功功率提高功率因数，一般从两方面采取措施：一是提高自然功率因数；二是采 用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需的无功功率，以提高其功率因数。 称为提高功率因数补偿法，这种方法通常有3种：（1）采用同步电机补偿；（2） 采用同步调相机；（3）采用移相 电容器补偿。由于移相电容器是一种投资省、见 效快、维护方便的无功电源，工矿企业常常 选用移相电容器来提高功率因数。 因此，如何进行补偿计算，正确选择补偿力度是电力工业中的一个重要课题。1无功功率补偿计算方法在进行新厂矿的电气设计时，

3、首先要对用电网络进行负荷计算，然后根据负 荷计算情况，进行无功功率补偿，选择相应的补偿方法，选择补偿器。1.1最大负荷补偿计算法所谓最大负荷补偿计算法就是利用需要系数法，计算最大负荷时的有功功 率、无功功率和视在功率、补偿前最大功率因数和补偿后最大功率因数，选定 补偿设备。如图1所示。具体计算公式如下：补偿前最大负荷功率因数5号=渚布补偿后最大负荷功率因数即无功功率补偿器的容量由下式确定Q =P (tg?tg? 2)(1)式中1.2P., Q., S-补偿前的负荷有功功率、无功功率、视在功率；式中1.2Qji, S1-补偿后的负荷无功功率、视在功率；Qj-无功功率补偿器的容量，即移相电容器容量

4、。平均负荷补偿计算法在实际中，要实行无功功率补偿所采用的是补偿前平均功率因数（自然平均 功率因数）和补偿后平均功率因数来选择移相电容器。具体计算公式如下：补偿前平均功率因数补偿后平均功率因数，土, HQhH=也d【尹十。靖，一（.）=3】+ K忍f心即无功功率补偿器的容量由下式确定Q=a Pj （tg? / -tg?）（2）式中：P , Q-平均有功负荷、无功负荷；aP, & -平均有功、无功负荷系数。2两种计算方法的比较2.1计算比较在(1)式和(2)式中，？、？是补偿前的值，？、？是补偿后的值，设 用两种方法补偿后的功率因数相同。由此可得22在实际工程中，一般都是感性负载，全厂总功率因数在

5、0.710.90，即tg?二0.990.48之间，取a =0.725, p =0.79,补偿后的功率因数为0.95，= 2 - i) i即：tg? =0.33。U：怂 ，可见QQ ，这 说明最大负荷补偿计 算法和平均负荷补偿计算法选取的补偿容量不同。C且最大负荷补偿计算 法得到 的补偿容量大。2.2实例对比现通过一个实例对两种补偿方法的计算结果作进一步的对比，见表1。表1名 称功率因数(cos?)计算负荷最大负荷平均负荷PjQ.最大负荷平均负荷全厂合计0.861263762762乘以KZ =P0.9和KZ =0.95 后0.840.82*1137724724全厂补偿低压电力电容器总 功率-360-350全厂补偿后 合计0.950.9511373643743结论采用最大负荷补偿计算法和平均负荷补偿计算法均可计算出需要补偿的移 相电容器容量，达到提高功率因数的目的。两者的区别在于一种是根据最大负 荷功率进行计算，另一种是根据平均负荷功率进行计算，通过理论分析和实例 对比均可以看出，当它们的功率因数都提到 相同值时(0.95)，用最大负荷补偿 计算法计算的补偿容量比用平均负荷补偿计算法计算的补偿容量大。在实际工 作过程中，有功功率最大时，无功功率未必最大。并且，实际工业企业一般不 都是在满负荷工作，这样用