無功功率補償的作用
1、改善功率因數及相應地減少電費
根據國家水電部,*頒布的“功率因數調整電費辦法”規定三種功率因數標準值,相應減少電費:
(1)高壓供電的用電單位,功率因數為0.9以上。
(2)低壓供電的用電單位,功率因數為0.85以上。
(3)低壓供電的農業用戶,功率因數為0.8以上。
根據“辦法”,補償后的功率因數以分別不超出0.95、0.94、0.92為宜,因為超過此值,電費并沒有減少,相反初次設備增加,是不經濟的。
2、 降低系統的能耗
功率因數的提高,能減少線路損耗及變壓器的銅耗。
設R為線路電阻,ΔP1為原線路損耗,ΔP2為功率因數提高后線路損耗,則線損減少
ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)
比原來損失減少的百分數為
(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2·100%(2)
式中,I1=P/( 3 U1cosφ1),I2=P/( 3 U2cosφ2)補償后,由于功率因數提高,U2 >U1,為分析方便,可認為U2≈U1,則
θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2]·100%(3)
當功率因數從0.8提高至0.9時,通過上式計算,可求得有功損耗降低21%左右。
在輸送功率P= 3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I相對降低,設I1為補償前變壓器的電流,I2為補償后變壓器的電流,銅耗分別為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即
ΔP1/ΔP2=I22/I12
由于P1=P2,認為U2≈U1時,即 I2/I1=cosφ1/cosφ2
可知,功率因數從0.8提高至0.9時,銅耗相當于原來的80%。
3、 減少了線路的壓降
由于線路傳送電流小了,系統的線路電壓損失相應減小,有利于系統電壓的穩定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高),有利于大電機起動。
4、 增加了供電功率,減少了用電貼費
對于原有供電設備來講,同樣的有功功率下,cosφ提高,負荷電流減小,因此向負荷傳輸功率所經過的變壓器、開關、導線等配電設備都增加了功率儲備,發揮了設備的潛力。對于新建項目來說,降低了變壓器容量,減少了投資費用,同時也減少了運行后的基本電費。