怎样进行无功自动抵偿一.我国电力工向来重视有功负荷、有功电，轻视无功负荷和无功电　　一方面是由于持久缺电，知足有功需要都来不及，顾不上无功问题；二是由于熟悉上的误差，认为有功电才是用能源换来的，而无功不是能源；三是认为无功数目不年夜，或说只有工企有无功，而居平易近生活用电没有无功问题。无功被忘怀，给电力部门造成多年夜的损失，造成多年夜的能源浪费，至今没有进确切地计较过。比来的一些信息讲明，无功问题已起头遭到重视。　　无功抵偿有着庞大的效益　　无功抵偿技术适用于电力系统及各行用电单元。对于电力系统，经由过程采用无功抵偿技术可以下降线损，提高结尾电压，保证供电；对于用电企，较年夜功率的用电装备，采用就地抵偿装配可以取得一样的节能效果。电力部门在近年来进行的城市电网和农村电网改造中也强调无功的就地抵偿。　　无功抵偿具有推行前途，我国电力系统每一年线路消耗604万千瓦时，在1998年起头的城乡电网改造和建设中，要求下降线损10％，假设经由过程无功抵偿技术使线损下降2％，就能够节省电力12亿千瓦时。而对于用电企，据统计，全年电念头耗电为2900亿千瓦时，线路消耗按10％计较，则由此发生的线损约为290亿千瓦时，假设全国有20％的电念头采用无功抵偿技术，使电念头的平均功率因数由0.85提高到0.95，则每一年可以下降网损11.6亿千瓦时。总之，无功抵偿节能技术可觉得企带来秀的经济效益和社会效益，电力系统和用电企若采用此技术，将获得秀的收益。　　研究实例说明，由于无功负荷年夜，功率因数偏低会造成年夜有功电能消耗，多消耗无功就会响应地多消耗有功。无功负荷年夜，功率因数偏低，假设不能就地抵偿，就使配电、输电和发电举措措施不能充实阐扬作用，下降发、输电的能力，损失极年夜，值得注重。　　居平易近生活和楼字无功负荷急剧增加　　曩昔无功负荷主要在工企，所以只对年夜型工企在实行两部制电价的同时，实施功率因数奖惩处法，而对其他用户都没有功率因数考核。对工企的功率因数奖励法子持久以来没有修改，缺少研究分析。一些供电企对无功电表不重视，持久不进行校验，有些用户在无功电表上做四肢举动，偷漏无功电，本应当被处罚的用户，反而获得电费奖励。工用户对无功就地抵偿缺少积极性，致使功率因数偏低，发电、输电和配电举措措施不能获得充实哄骗，线路损失增加。　　居平易近生活和楼字用电，在5、六十年月仅仅是指照明用电，而且照明灯具基本上都是白炽灯，功率因数接近1。由于居平易近生活和楼宇的用电很小，可以不斟酌功率因数奖惩。但自改造开放以来，在照明用电上推行荧光灯和节能灯，这些灯具的功率因数仅0.6；非凡严重的是家用电器迅速普及，尽年夜大都家用电器的功率因数一般在0.7左右；只有电热水器属于电阻负荷，功率因数比力高。节能灯虽然可以勤俭有功电力和电，但节能灯消耗了年夜无功电力和无功电，在推行节能灯时，只讲勤俭有功，不讲多消耗无功，不接纳抵偿措施是不稳当的。由于居平易近生活和楼字用电中年夜使用家用电器，用电的比重急剧增加，仅居平易近生活用电占总用电的比重已到达12％，假设包括商、宾馆、写字楼等楼字用电，估用电比重可达30％左右。这么年夜的用电的功率因数严重偏低，对电力部门的经济发供电的影响是很年夜的。我国今朝农村居平易近的家用电器的普及率还不高，随着农村电气化水平的提高，居平易近生活和楼宇的用电还会有所提高。上工蓬勃国家居平易近生活用电的比重可达30％-40％，加上楼宇用电可以跨越50％，我国也势必朝着这个标的目的成长，我国应当重视居平易近生活和楼宇的无功用电问题。　　重视无功负荷问题提倡无功就地抵偿　　国家经贸委节能信息中心节能好实践的案例告诉我们，无功也是一种资本，进行无功抵偿可以到达节能，下降视在功率，提高电压及格率，获得庞大的经济效益。我国电力工正在由粗放的数目型向集约的型转变，重视无功负荷问题。提倡无功就地抵偿应当做为这个转变的重要内容来斟酌。　　l、要建立起无功也是资本，要像勤俭有功一样来勤俭无功的观念。要向用户宣传勤俭无功的重要意义，自觉进行无功抵偿；要提高供电企职工对无功的熟悉，要像勤俭有功一样来注重勤俭无功，要像重视有功电能表的校验一样来重视无功计装配的校验工作。电力部门要重新研究无功计价问题，是继续采用功率因数奖惩处法，仍是接纳其他计价措施。　　2、要修订家用电器的节能尺度。感性负荷的家用电器不仅要有勤俭有功的尺度，也应当有勤俭无功的尺度，或对各类家用电器的功率因数作出划定，要求家用电器制造商对各类家用电器的无功负荷进行抵偿。二.随着我国经济成长和人平易近生活水平的提高，各工和平易近用用电年夜幅度增加　　新增用电负荷中，整流和变频装备所占的比例增加，无功负荷电流和　　谐波电流增年夜供电系统消耗，谐波电流还可能引发通讯系统和计较机系统故障。在供电系统中，装设动态无功抵偿和适当的滤波装配，是削减系统消耗，提高电能的有用措施。　　传统的低压动态无功抵偿装配(又称功率因数自动抵偿装配)是采用模拟或微电脑功率因数检测，经由过程中心继电器(或固态继电器)接通接触器、控制抵偿电容器投进或切除。存在的主要问题：　　(1)合闸涌流年夜，可到达100In(In为抵偿电容器额定电流)；　　(2)断开弧光年夜；　　(3)抵偿电容器及接触器易损坏；　　(4)对供电系统及四周电气装备干扰年夜。　　是以，传统的低压无功动态抵偿装配，只适用于无功负荷较稳定的变电所使用。经现实查询拜访，无功负荷经常变化的各个工及平易近用变电所，使用的传统的低压动态无功抵偿装配，一年后90％以上欠好用，改成手动控制接触器固定抵偿。使供电系统消耗增加。另外，传统的低压动态无功抵偿装配，不能滤波，也不能分相抵偿，不能顺应多种用电负荷对无功抵偿的要求。　　新型低压无功动态抵偿装配，采用微电脑全数字控制，经由过程交流无触点电子开关投切抵偿电容器，全数无触点化。无合闸涌流、无断电弧光。可实现低压滤波和分相抵偿。电压、电流、功率因数数字显示，取代传统指针式仪表。有通讯接口，与智能化低压电器装备配套，可实现远程监控或远控。有庇护和报警功能，调试、维护更利便。　　新型的与传统的低压无功动态抵偿装配性能与价格比力。　　从以上比力表可知，新型低压无功动态抵偿装配的各项技术性能，都于传统的抵偿装配。不异的功能价格只差20％。但使用寿命长、维护工作小、持久节能效果好。是以，新型抵偿装配是传统低压无功动态抵偿装配的更新换代产物。而且技术上已成熟，有5年以上的现实运行经验。　　在高压(10KV、6KV)无功抵偿方面，我国今朝普遍采用高压电容器固定抵偿。很多变电所，为领会决无功负荷变化时，抵偿容也能变化的问题，将高压抵偿电容器分为2－3组，用真空断路器人工控制。原来设想：重负荷时，抵偿电容器全数投进；轻负荷时，切除1－2组抵偿电容器。现实使用证实，用人工控制真空断路器，投切高压抵偿电容器，会发生很年夜的合闸涌流和电压闪变，甚至引发系统振荡。不敢经常操作。现实仍是固定抵偿，常泛起重负荷时欠抵偿，轻负荷时过抵偿，增加了供电系统消耗，增年夜了电压波动范围。　　新型高压无功动态抵偿装配，采用微电脑全数字控制，全数无接点化，不发生谐波，无合闸涌流，可有用减小电压闪变和避免系统振荡，并可实现分相抵偿。可与高压滤波装配组成滤波和动态抵偿成套装配。有通讯接口，便于实现远程监控或远控。靠得住性高、维护工作小，适合中、小型变电所使用(抵偿容数百至数万kvar)。能削减电网电能消耗，提高供电。1.配电线路进行无功抵偿的效果(1)削减线路的有功损失：当电畅通流畅过线路时，其有功功率消耗为：　　△P=3IR2×10-3或△P=3×(P/UcosΦ)×R2×10-3　　　式中△P--线路的有功功率消耗kW　　　　　I--线路经由过程的电流A　　　　　R--线路每相电阻Ω　　　　　P--线路输送的有功功kW　　　　　Q--线路输送的无功功率kvar　　　cosΦ--线路负荷的功率因数；　　由上式可知，有功功率损失和功率因数的平方成反比。提高功率因数可以年夜下降线损。当功率因数由0.6提高到0.8时，铜损下降快要一半。(2)改善用户电压：　　线路电压损失的公式为：　　△U=(PR QX)/U×10-3　　式中△U--线路电压损失kV　　　　　U--线路电压kV　　　　　P--线路有功负荷kW　　　　　Q--线路无功负荷kvar　　　　　X--线路感抗Ω　　　　　R--线路电阻Ω　　由上式可以看出，提高系统功率因数，削减线路输送的无功负荷，则电压损失莫玌将下降。(3)减小系统元件的容，提高电网的输送能力：　　视在功率S=P/cosΦ，由此可以看出，提高功率因数在输送一样的有功功率情况下，装备安装容可以削减，勤俭了投资。如装备安装容不变则可增年夜有功功率输送。安装电容器提高输送有功功率所得的效益，可按下式肯定：　　△P/Q=(cosΦ2-cosΦ1)/cosΦ2(tgΦ1-tgΦ2)　　式中△P--有功功率的增加　　　　Q--到达△P所需要的无功功率　　　　cosΦ1、cosΦ2--抵偿前、后的功率因数　　假设cosΦ由0.8提高到0.95，每kvar电容器勤俭配电线路上的变压器及其它装备安装容约为0.38kVA。而网络上每kVA安装容的造价为每kvar电容器价格的几十倍以上。2配电线路无功抵偿的做法及分配方案(1)无功抵偿的做法：　　将低压自愈式电容器装设在配电变压器低压出口处，随变压器同时投切，直接抵偿变压器自己消耗的无功及抵偿部门感性负载所需的无功。(2)分配方案：①抵偿容的选择：　　抵偿容由电力负荷及抵偿前和要求抵偿提高后的功率因数值决议。计较公式以下：　　Qbch=Ppj(tgΦ1-tgΦ2)或Qbch=Ppj(1-tgΦ2/tgΦ1)　　式中Qbch--所需的抵偿容kvar　　　　Ppj--年夜负荷月的平均有功负荷kW　　　　Qpj--年夜负荷月的平均无功负荷kvar　　　　tgΦ1--抵偿前的功率因数cosΦ1的正切值　　　　tgΦ2--抵偿后要求到达的功数因数cosΦ2的正切值　　另外，我们必需注重cosΦ2值简直定必需适当。当功率因数由0.95提高到1时所需的抵偿容增加得很多，得不偿失。是以将功率因数提高到1是不合理的。②配电线路各支线电容器的合理分配：　　辐射状的配电网络中，设Q1、Q2、Q3……Qn为抵偿前各条支线的平均无功负荷；Qbc1、Qbc2……Qbcn为各条支线上要安装电容器的无功功率；R1、R2、R3……Rn为各条支线的计较电组(其数值为每支线的电阻值乘以系数α而得，一般α取0.55)。　　装设电容器的所有各条线路的等值电阻Rd为：　　Rd=1/(1/R1 1/R2 1/R3 …… 1/Rn)　　计较成效讲明，合适下式的条件时，电容器的无功抵偿效果好，即：(Q1-Qbc1)R1=(Q2-Qbc2)R2=……=(Q-Qbc)Rd　　是以，安装于各条支线上电容器无功功率的合理分配为：　　Qbc1=Q1-(Q-Qbc)Rd/R1　　　…………………　　Qbcn=Qn-(Q-Qbc)Rd/Rn　　式中Q-整条线路抵偿前的无功负荷　　Qbc-整条线路抵偿后的无功负荷　　另外，配电网中电容器的合理分配，还可以用作图法求得。以各条线路的QnRn为纵坐标、Qn为横坐标以不异比例画出直角三角形，如图1(a)、(b)、(c)所示；然后绘出一条综合折线，其横坐标在给定的纵坐标下，应等于各份的横坐标之和，如图1(d)所示。假设在这一横坐标上绘出Qbc值，并做一直线与折线订交于D点，经由过程D点，做平行于横坐标的直线，于各直角三角形的斜边订交于A、B、C各点，则A、B、C各点的横坐标划分为Qbc1、Qbc2、Qbc3的合理分配数值。图1配电网中电容器合理分配图　　(a)图为以Q1R1为纵坐标，Q1为横坐标的直角三角形；(b)图为以Q2R2为纵坐标，Q2为横坐标的直角三角形；(c)图为以Q3R3为纵坐标，Q3为横坐标的直角三角形；(d)图为在给定纵坐标下，以(a)、(b)、(c)图中各横坐标之和为横坐标的综合折线。3配电线路上装设电容器后的效果实例　　以怀柔供电局黄坎农田线路为例，该线路总长76.264km(线号为LGJ-70导线17.30km，LGJ-50导线3.538km，LGJ-25导线22.432km)，配电变压器105台合计7100kVA(各厂矿用变压器没有统计在内)有两个乡用电。1996年4月份该线路的有功电为45.41万kW·h，无功电为74.44万kvar·h。功率因数为：　　cosΦ=45.41/45.412 74.442=0.61　　配电变压器无功消耗计较值：　　Qtr=7100×0.08×720=40.896万kvar·h　　由此看出配电变压器的无功消耗占该线路总无功电的55。　　线路传输的无功电理论值为：Qx1=22.305万kvar·h，占该线路总无功电的29.6，剩下的11.239万kvar·h(15.4)是其它感性无功损失。由此说明配电变压器的固定无功消耗所占比重年夜，是整个配电网功率因数偏低的主要缘由。1996年6月份凭据理论计较在黄坎农田线路涣散装设了800kvar低压自愈式电容器后，经由过程实测，该线路功率因数从0.61提高到0.90左右，用户电压提高了10～15V，线损率由抵偿前的21下降到14左右。因而可知，涣散装设电容器效果显著。　　低压无功就地抵偿整体效益的初步分析：　　(1)农村用电的特点是涣散性和季节性，功率因数和负载率都很低，无功消耗十分严重。对此，采用低压无功就地抵偿，把抵偿范围延长到低压侧的做法，从整体节能来斟酌是比力完全的，其经济效果显著。　　(2)采用低压电容器就地抵偿无功，削减了无功功率传输进程中的有功及无功消耗，提高了有功输送能力。　　(3)和集中抵偿比力：从理论计较和现实效果看，在削减配电线线路损、下降电压损失，增加装备出力方面都于集中抵偿。从运行及投资方面看，涣散抵偿的电容器哄骗率低，但使用灵活、装备简单，不需要维护。经由过程几年时间的运行，国产低压电容器运行状态是秀的。由于涣散方式削减了传输无功消耗，所以较集中抵偿，电容器总容小，整体造价较低。　　(4)低压电容器装设在配电变压器或其它装备(感性负载)低压出口处，伴同装备一起投切，直接抵偿电气装备自己的无功消耗，避免了空负载或轻负载时电压太高及电容器投进率低的矛盾。　　(5)在配电网中，集中抵偿、涣散抵偿的好联合设置装备摆设方式还有待从此实验研究。　　随着我国经济成长和人平易近生活水平的提高，各工和平易近用用电年夜幅度增加，新增用电负荷中，整流和变频装备所占的比例增加，无功负荷电流和谐波电流增年夜供电系统消耗，谐波电流还可能引发通讯系统和计较机系统故障。在供电系统中，装设动态无功抵偿和适当的滤波装配，是削减系统消耗，提高电能的有用措施。三.怎样进行无功抵偿　　应接纳就地平衡的原则，使电网任一时刻无功总出力(含无功抵偿)与无功总负荷(含无功总消耗)连结平衡。看奎局已实现了变电所的集中抵偿，本文不再触及，仅就10kV线路，配变与电念头的抵偿加以计议。　　(1)10kV配电线路的无功抵偿：　　看奎局在每条10kV配电线路上安装1～2处高压无功自动抵偿装配，抵偿容按线路配变总容的10掌控。看奎局公用配变容为40500kVA，需抵偿无功容约为4000kvar，约资金55万元。经计较，安装一处时，宜将无功自动抵偿装配安装在距线路首真个2/3线路长度处。安装两处时，处安装在距线路首真个2/5线路长度处，另外一处安装在距线路首真个4/5线路长度处，遍地容为线路总抵偿容的一半。具体安装时，还应斟酌便于操作、维护和检修工作等。　　(2)配电变压器的无功抵偿：　　农网的年夜部门配电变压器昼夜负荷变化较年夜，许多村屯用电多为居平易近生活用电，白天及后三更大都变压器处于轻载或空载状态。我们知道变压器的消耗包括有功消耗和无功消耗，无功消耗包括空载励磁消耗及漏磁无功消耗。从配电网线损理论计较可知，配电变压器的无功消耗约占配电网总消耗的60左右。为有用抵偿配电变压器自己的无功功率，避免轻载时功率因数超前，电压升高及勤俭资金，对容在200kVA以下的配电变压器按配变容的5左右掌控实行静态无功抵偿。将抵偿装配装设在配变低压出口处，随配变同时投切。对200kVA及以上的配变安装自动跟踪抵偿装配。　　(3)电念头的无功抵偿：　　7.5kW及以上投运率高的电念头好进行无功抵偿，为避免泛起因过补而发生的谐振过电压，烧毁电念头，应将电念头空载时的功率因数抵偿到接近1。由于电念头空载时的无功负荷小，抵偿后满载的电念头功率因数仍为滞后，这样就避免过抵偿现象的发生。将低压电容器同装备一起投切，直接抵偿装备自己的无功消耗。　　①机械负荷惯性较小的电念头(如风机等)：　　　Qc≈0.9Qo　　　　　(1)　　式中Qc--抵偿容，kvar　　　　　　Qo--电念头空载无功功率，kvar　　电念头空载电流可由厂家提供，如无，可参照(2)式肯定：　　　　Io=2Ie(1-cosφ)A(2)　　式中Io--电念头空载电流(A)　　　　　Ie--电念头额定电流(A)　　　cosφ--电念头额定负荷时功率因数　　②机械负荷惯性较年夜的电念头(如水泵等)：　　Qc=(1.3～1.5)Qo　　　　(3)　　③车间、工场集中抵偿容可按(4)式肯定：　　Qc=Pm(tgφ1-tgφ2)　　　　(4)　　式中Pm--高负荷时平均有功功率　　　　tgφ1--抵偿前功率因数角的正切值　　　　tgφ2--抵偿后功率因数角的正切值　　电念头的无功抵偿，由于受益方主要是客户自己，是以投资应由客户自己承当。　　2经济效益分析　　(1)配电变压器无功抵偿经济效益分析：　　电网实现无功抵偿后，不仅下降配变用电装备的消耗，而且使凹凸压配电电流削减，致使线损率的下降，同时主变铜损及上一级输电线路的导线损失下降。全数斟酌将使计较复杂。为简化计较法式，可以采用无功抵偿经济当来计较无功抵偿后的经济效益。它的物理意义是每安装1kvar的抵偿电容器，相当于有功消耗下降几多千瓦。抵偿装配于配电变压器低压母线侧，无功经济当值查有关手册可取0.15。为使计较更具科学性，凭据看奎县现实情况，计较时取0.1。看奎县供电区需安装无功抵偿容为2500kvar，经计较，每一年可削减电损失170万kW·h，每kW·h购电单价按0.3元计较，每一年可有50万元的收益。　　(2)10kV配电线路无功抵偿经济效益分析：　　10kV配电线路共需无功抵偿容约为4000kvar，无功经济当查有关手册可取0.06，抵偿装备天天投运按6小时左右，经计较，每一年可削减电损失勤俭50万kW·h，每kW·h按0.3元购电单价计较，每一年可有15万元的收益。　　(3)无功抵偿装备自己的经济效益分析：　　安装无功抵偿装备后，装备自己消耗的电可按下式计较：　　A=Qc·tgφ　　　　　(5)　　式中Qc--投运电容器容，kvar　　　　　　tgφ--电容器介损失角的正切值　　　　　T--电容器投运时间　　经计较，无功抵偿装备年消耗电为16万kW·h，每一年有5万元的负收益。　　经由过程以上分析讲明，无功抵偿总投资约为100万元，装备投运后每一年可有60万元的收益，两年即可收回全数投资。　　3　结论　　进行合理的无功抵偿简直是一条投资小、生效快、收益高、切实可行的、能较年夜幅度下降线损，提高电能的有用途径。四.10kV线路无功抵偿容简直定　　我县为全国第二批“两改一同价”县，在技术降损中，线路主要接纳缩短供电半径，加年夜导线截面，杜尽迂回供电，和在线路上接纳电容器涣散抵偿等措施。现就我县10kV泉水线路无功功率抵偿容简直定举例说明。(1)基本情况：　　泉水线路为我县城关变电所的主要干线，全长25km，导线型号为LGJ一120，配变总台数108台，容为7085kVA。　　在2000年上半年运行中，1月份该线路输送有功电为480000kW·h，无功电为430000kvar·h。经查变电所运行记实，该线年夜有功功率为2700kw，小有功功率为500kW，经常运行有功功率为1200kW，母线功率因数为0．78。(2)情况分析：　　鉴于线路配变无功消耗为固定消耗，消耗身分主要为配变的励磁电流，故此无功消耗轻可达280kvar(配变的励磁电流为4％一5％)。　　凭据该线路的有功电、无功电，肯定其功率因数在0．78—0．81间，与母线功率因数基底细符。从中我们可以肯定其年夜无功功率为2100kvar，经常负荷时无功功率为960kvar，小负荷时无功功率为400kvar。　　cosφ=[]1/2(3)抵偿方式简直定：　　因线路较长，负荷较年夜，实施固定抵偿与自动抵偿相连系、在线路上3处进行涣散抵偿。(4)抵偿容简直定和比力：　　凭据线路无功功率固定消耗为280kvar，选用2×100kvar固定抵偿在线路两处进行抵偿。　　自动抵偿容的选择：按经常运行负荷状态下的无功功率减往固定抵偿后的一半，肯定为300kvar。　　效果比力：①年夜负荷时该线无功功率抵偿全数投进运行，功率因数提高为　　cosφ=[]1/2=0．86②经常运行负荷下该线路的功率因数为　　cosφ=[]1/2=0．93③在小负荷下该线路的功率因数为　　cosφ=[]1/2=0．96（超前）　　自动抵偿凭据功率因数角自动断开退出运行线路，固定抵偿运行，这时候，线路功率因数为　　cosφ=[]1/2=0．92　　假设自动抵偿容暂选200kvar时，将发生无功抵偿振荡，致使投切频仍。这样，该线路供电的功率因数应控制在0．86—0．93之间，才合适农村电网的要求，为此电容器抵偿装配选用2×100kvar固定抵偿，自动抵偿选用300kvar。(5)抵偿地址简直定：　　组装设在该线路2／7处为固定抵偿；第二组为自动抵偿，装设在该线路的4／7处，也是负荷较为集中地段；第三组为固定抵偿，装设在该线路的6／7处