提高电网功率因数与节能降耗
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 16828 次点击
袁超
摘要:本文介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的几种方法。从理论上分析了提高功率因数对于节约电能,降低损耗,提高输配电设备的供电能力方面的数量关系。
关键词:电网;功率因数;节能降损
1、概述
功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标,在电力系统中,随着变压器和交流电动机等电感性负载的广泛使用,电力系统的供配电设备中经常流动着大量的感性无功电流。这些无功电流占用大量的供配电设备容量,同时增加了线路输送电流,因而增加了馈电线路损耗,使电力设备得不到充分利用。用电设备在消耗有功功率的同时,还需大量的无功功率由电源送往负荷,功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。作为解决问题的办法之一,就是采用无功功率补偿装置,使无功功率就地得到补偿,提高设备的利用效率。
2、无功补偿的一般方法
2.1集中补偿:在高低压配电所内将并联电容器组直接在配电母线上,用以补偿主变的空载无功损耗和线路漏补的无功功率。
2.2就地补偿:就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。
2.3提高系统自然功率因数:采取各种管理上或技术上的手段来减少用电设备所消耗的无功功率,主要有(1)合理使用电动机;(2)提高异步电动机的检修质量;(3)采用同步电动机;(4)合理选择配变容量;
3、无功功率补偿的作用
3.1提高功率因数及相应地减少电费
根据国家颁布的“功率因数调整电费办法”规定三种功率因数标准值,相应减少电费:
(1)高压供电的用电单位,功率因数为0.9以上。(2)低压供电的用电单位,功率因数为0.85以上。(3)低压供电的农业用户,功率因数为0.8以上。
根据“办法”,补偿后的功率因数以分别不超出0.95、0.94、0.92为宜,因为超过此值,电费并没有减少,相反造成设备投资增加,有可能造成过补偿程度,等效功率因数下降。
3.2降低系统的能耗:功率因数的提高,减少线路中输送的无功功率,也就减少了线路输送的电流中无功电流成分,降低了线路损耗及变压器的铜耗。
3.3减少了线路的压降:由于线路输送电流降低,造成线路能耗降低,电能损失与电压平方成反比,系统的线路电压损失相应减小,有利于系统电压的稳定。
3.4增加了供电功率,减少了用电容量费:对原有供电设备在同样有功功率下,cosφ提高,负荷电流减小,因此向负荷传输功率所经过的变压器、开关、导线等配电设备都增加了功率储备,发挥了设备的潜力。对于新建项目来说,降低了变压器容量,减少了投资费用,同时也减少了运行后的基本电费。
4、电容补偿容量的选定
4.1集中补偿容量确定
先进行负荷计算,确定有功功率P和无功功率Q,补偿前功率因数为cosф1,要补偿到的功率因数为cosф2,则补偿容量QC=P(tgф1-tgф2)
4.2就地补偿电容器容量确定
就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流,因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件。负载率越低,功率因数越低;极数愈多,功率因数越低;容量愈小,功率因数越低。但由于无功功率主要消耗在励磁电流上,随负载率变化不大,因此应主要考虑电动机容量和极数这两个参数,才能得到最佳补偿效果。电动机进行补偿时,一般确定容量按Qc≤1.732UeIo×10-3(kvar)
Io-空载电流
5、结束语
本文探讨了功率因数对供用电企业的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益,介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的几种方法;在应用的过程中,还应该根据具体情况进行分析,在技术经济上综合考虑补偿方式,从而达到电气设备经济运行的目的。