動態(tài)無功補償裝置技術(shù)培訓2010-08-18

1、RTSC系列動態(tài)濾波無功補償裝置浙江瑞泰電力電子有限公司浙江瑞泰電力電子有限公司2010-8-18 2010-8-18 無功功率補償 諧波治理 動態(tài)無功補償概述 動態(tài)濾波無功補償概述 無功補償?shù)母拍钆c作用 國家相關(guān)政策 有功功率、無功功率與功率因數(shù) 自然功率因數(shù)與標準功率因數(shù) 功率因數(shù)低的不良影響 無功補償原理 無功補償?shù)囊饬x和作用有功功率、無功功率與功率因數(shù)有功功率、無功功率與功率因數(shù)電源 升壓變壓器 降壓變壓器 輸電線 電力用戶M PL+jQLPG+jQGP+jQ交流發(fā)電機輸出的功率(視在功率 -容量) (kVA)有功功率(kW):用于做功和發(fā)熱損耗的那部分電能。例如：轉(zhuǎn)換成機械能、熱能、

2、光能等；方向：電源至負載。一個周期的平均功率大于零。無功功率(kVar):用于電路內(nèi)電場與磁場交換的那部分電能。方向：上半周期從電源至負載，下半周期從負載至電源。一個周期的平均功率等于零。電能形成（電源）電能轉(zhuǎn)換（負載）功率因數(shù)：有功功率出力在設(shè)備容量中所占的比重。222PQScosSP sinSQ 節(jié)電：節(jié)電：P Scos1.0Q 0或功率三角形0 . 1cos0SPQ自然功率因數(shù)自然功率因數(shù) 負荷自然功率因數(shù)負荷自然功率因數(shù)：無功補償前負荷的功率因數(shù)cos =P/S負荷空載255075滿載配電變壓器0.15以下0.670.730.750.76感應(yīng)電動機0.2以下0.5-0.550.7-0.

3、750.8-0.850.85-0.9典型負荷功率因數(shù)表典型負荷功率因數(shù)表：電焊設(shè)備0.35-0.60鍛壓設(shè)備0.55-0.65工業(yè)電熱0.5-0.85金屬加工0.55-0.65鑄鋼鑄鐵(中頻爐)0.88-0.97家用電器照明電器0.5-0.80.3-0.7提升、皮帶0.5-0.75水泵風機0.70-0.80冷軋設(shè)備0.3-0.7功率因數(shù)低的不良影響功率因數(shù)低的不良影響1、降低發(fā)電機的輸出功率，當發(fā)電機需提高功率無功輸出，低于額定功率因數(shù)運行時，將使發(fā)電機有功輸出降低。 2、降低了變電、輸電設(shè)施的供電能力。3、使網(wǎng)絡(luò)電力損耗增加（網(wǎng)絡(luò)中的電能損失與功率值一平方成反比），如電機、變壓器、電力電纜等

4、。4、功率因數(shù)愈低線路的電壓降愈大，使得用電設(shè)備的運行條件惡化。無功補償原理無功補償原理功率平衡：功率平衡：系統(tǒng)系統(tǒng)P+jQ負載負載-jQC無功補償原理圖無功補償原理圖PL+jQL0.1cos0:)(cos)(1 - - - - - - - -QPPQQPQtgQQQPPQQjPjQjQPjQPLCLCLLCLLCLL時時當當cos 無功補償?shù)囊饬x和作用無功補償?shù)囊饬x和作用意義：意義： 就近提供負載所需的無功功率，避免負載與電源進行無功功率交換。作用：作用：l 減少由于無功功率在電路內(nèi)往返傳輸過程中引起的電能損失；l 減少由于無功功率在電路內(nèi)往返傳輸過程中引起的電壓損失；l 增加設(shè)備輸電能力；

5、l 提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 節(jié)電措施節(jié)電措施各級電壓的電力網(wǎng)和電力用戶都要提高自然功率因數(shù)各級電壓的電力網(wǎng)和電力用戶都要提高自然功率因數(shù)，并按無功分層分區(qū)和就地平衡以及便于調(diào)整電壓的原則，安裝無功補償設(shè)備和必要的調(diào)壓裝置。 電能質(zhì)量與節(jié)電監(jiān)察電能質(zhì)量與節(jié)電監(jiān)察各級電力部門要對所管轄電網(wǎng)(包括輸配電線路、變電站和用戶)的電壓質(zhì)量和無功電力、功率因數(shù)和補償設(shè)備的運行進行監(jiān)察、考核。各電力用戶都要向當?shù)毓╇姴块T按期報送電壓質(zhì)量和無功補償設(shè)備的安裝容量和投入情況，以及無功電力和功率因數(shù)等有關(guān)資料。電網(wǎng)和電網(wǎng)和用戶都要提高調(diào)壓裝置和無功補償設(shè)備的運行水平。用戶都要提高調(diào)壓裝置和無功補償設(shè)備的運行水平。 規(guī)定

6、用戶標準功率因數(shù)規(guī)定用戶標準功率因數(shù) 用戶在當?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)，應(yīng)達到下列規(guī)定： 高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶功率因數(shù)為0.90及以上，其他100kVA(kW)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站功率因數(shù)為0.85及以上，農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)為0.80及以上。凡功率凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的新用戶，供電局可拒絕接電或加收力率調(diào)整費。因數(shù)未達到上述規(guī)定的新用戶，供電局可拒絕接電或加收力率調(diào)整費。 ( (能源電能源電198819881818號號 ，電力系統(tǒng)電壓和無功電力管理條例，電力系統(tǒng)電壓和無功電力管理條例) ) 功率因數(shù)考核和電費調(diào)整功率因數(shù)考核

7、和電費調(diào)整 為調(diào)動用戶改善電壓，管好無功設(shè)備的積極性，凡受電容量在100kVA(kW)及以上的用戶均應(yīng)按國家批準的功率因數(shù)調(diào)整電費辦法的有關(guān)規(guī)定，實行功率因數(shù)考核和電費調(diào)整。用戶總電費的計算用戶總電費的計算 總電費（高峰電度電費平段電度電費低谷電度電費基本電費）（功率因數(shù)獎懲率）城市建設(shè)附加費 （關(guān)于實行峰谷電價的通知，粵價（關(guān)于實行峰谷電價的通知，粵價200320031919號）號） 諧波概述諧波概述 諧波的危害諧波的危害 諧波治理的意義諧波治理的意義1 1、諧波定義、諧波定義供電系統(tǒng)諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波

8、頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1) 稱為諧波次數(shù)。電網(wǎng)中有時也存在非整數(shù)倍諧波，稱為非諧波（Non-harmonics)或分數(shù)諧波。諧波實際上是一種 干擾量，使電網(wǎng)受到“污染”。電工技術(shù)領(lǐng)域主要研究諧波的發(fā)生、傳輸、測量、危害及抑制，其頻率范圍一般 為2n40。 2 2、諧波源、諧波源向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設(shè)備是主要的諧波源，例設(shè)備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設(shè)備是主要的諧波源，例如帶有功率電子器件的變流設(shè)備，交流控制器和電弧爐、

9、中頻爐、如帶有功率電子器件的變流設(shè)備，交流控制器和電弧爐、中頻爐、感應(yīng)爐、熒光燈等。我國工業(yè)企業(yè)也越來越多的使用產(chǎn)生諧波的電感應(yīng)爐、熒光燈等。我國工業(yè)企業(yè)也越來越多的使用產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備，例如晶閘管電路供電的直流提升機、交氣設(shè)備，例如晶閘管電路供電的直流提升機、交- -交變頻裝置、軋交變頻裝置、軋鋼機直流傳動裝置、晶閘管串級調(diào)速的風機水泵和冶煉電弧爐等。鋼機直流傳動裝置、晶閘管串級調(diào)速的風機水泵和冶煉電弧爐等。 電流和電壓波形畸變；電流和電壓波形畸變； 電壓波動及閃變加劇；電壓波動及閃變加劇； 功率因數(shù)降低；功率因數(shù)降低； 供、配、用電設(shè)備發(fā)熱嚴重，電網(wǎng)供電能力（容量）下降，用電設(shè)供、配、用

10、電設(shè)備發(fā)熱嚴重，電網(wǎng)供電能力（容量）下降，用電設(shè)備的利用率降低；備的利用率降低； 線路和變壓器損耗增加并加速老化；線路和變壓器損耗增加并加速老化； 電子設(shè)備及控制系統(tǒng)受干擾而無法正常工作，繼電器誤動作；電子設(shè)備及控制系統(tǒng)受干擾而無法正常工作，繼電器誤動作； 傳統(tǒng)的無功功率補償裝置損壞（電容器損壞）加劇，運行費用增加；傳統(tǒng)的無功功率補償裝置損壞（電容器損壞）加劇，運行費用增加； 對電能質(zhì)量已經(jīng)不能僅用頻率和電壓這兩個指標來評價了，對電能質(zhì)量已經(jīng)不能僅用頻率和電壓這兩個指標來評價了，諧波已成為電能質(zhì)量另一個重要指標。因此，無論是從保障電力諧波已成為電能質(zhì)量另一個重要指標。因此，無論是從保障電力系統(tǒng)

11、的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的角度，還是從用戶用電設(shè)備的安系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的角度，還是從用戶用電設(shè)備的安全、正常工作的角度，有效地治理諧波，將其限制在允許范圍之全、正常工作的角度，有效地治理諧波，將其限制在允許范圍之內(nèi)，還電網(wǎng)一個潔凈的電氣環(huán)境，營造內(nèi)，還電網(wǎng)一個潔凈的電氣環(huán)境，營造“綠色電網(wǎng)綠色電網(wǎng)”，諧波治理，諧波治理具有十分重大的意義。具有十分重大的意義。 l 動態(tài)功率補償：投切開關(guān)采用大功率電力電子開關(guān)器件和微處理器控制技術(shù)快速滿足電網(wǎng)的無功需求，維持高瞬時功率因數(shù)值。動態(tài)無功補償響應(yīng)時間迅速可達20mS。l 動態(tài)濾波無功補償：在濾除諧波與補償無功功率能同時滿足電網(wǎng)要求。l 塑殼斷

12、路器：l 動態(tài)投切開關(guān)：采用先進的大功率晶閘管電流零過度投切技術(shù)，在10ms內(nèi)完成投切，實現(xiàn)零電流投入零電流切除，確保無涌流，無沖擊；同時配置智能型微機數(shù)字驅(qū)動、保護模塊。 l 濾波電容器：中外合資佛山市順德潤華電力電容器有限公司該公司所生產(chǎn)濾波電容器，可以長期承受的諧波電流為基波電流的2倍。電容量制造精度小于1%，以保證濾波器有較低的諧振阻抗。電容器為防爆濾波電容器。l 濾波電抗器：采用鐵芯閉合磁路結(jié)構(gòu)，具有防止電磁場輻射的屏蔽磁路，不產(chǎn)生射頻干擾影響其它控制設(shè)備，電感量制造精度小于1%。l 動態(tài)濾波無功補償控制器l 電容器保護單元1. 額定工作電壓：AC 0.4kV1kV電壓畸變率：滿足G

13、B/T1454993公用電網(wǎng)諧波標準規(guī)定的要求。3. 功率因數(shù)：COS0.904. 工作電壓、電流：裝置允許在1.1倍的額定電壓或1.3倍的額定電流下長期工作。5. 動態(tài)響應(yīng)時間：20ms。補償總?cè)萘浚焊鶕?jù)客戶實際需求7. 主接線方式：三相(角形接法)或星形接線 。8. 保護功能：裝置設(shè)計有相應(yīng)的保護及信號設(shè)施。主要有：短路保護；過流保護；過壓保護；失壓保護；單臺電容器還有單臺熔斷器保護。1 1、動態(tài)投切開關(guān)、動態(tài)投切開關(guān)通過控制晶閘管實現(xiàn)各次濾波器組無觸點自動投切，采用先進的晶閘管柔性投切技術(shù)（FACTF）和特殊工藝設(shè)計的濾波器，避免了傳統(tǒng)接觸器投切及晶閘管過零投切時產(chǎn)生的涌流、暫態(tài)沖擊，無

14、需放電即可再投。延長了動態(tài)補償系統(tǒng)的使用壽命。2 2、諧波濾除兼無功補償、諧波濾除兼無功補償不僅可以自動跟蹤系統(tǒng)無功負荷變化，進行快速無功補償，還可以濾除電力系統(tǒng)中的諧波電流，保證用戶功率因數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)。并且由于電容器與電抗器串聯(lián)。3 3、響應(yīng)迅速、響應(yīng)迅速濾波器組由控制器控制投切，提高了濾波器組的快速響應(yīng)能力，可根據(jù)配電系統(tǒng)的負荷情況動態(tài)頻繁的投切。動態(tài)響應(yīng)時間不超過20ms。4 4、控制、裝置功能先進、控制、裝置功能先進功能強大、易于調(diào)試的液晶顯示控制器，可實時顯示系統(tǒng)電壓、功率因數(shù)、投入系統(tǒng)濾波器的組數(shù)、系統(tǒng)電流等數(shù)據(jù)?？蓪β室驍?shù)、過壓值、失壓值、過流值、諧波畸變率值、投切延時等參

15、數(shù)進行編程。有過壓、過流、欠流等報警功能。5 5、合理的濾波補償設(shè)計方案、合理的濾波補償設(shè)計方案根據(jù)客戶系統(tǒng)專門設(shè)計，濾波效果明顯，補償后功率因數(shù)滿足要求。裝置所采用的晶閘管投切電力濾波器這一新技術(shù)的應(yīng)用，為配電系統(tǒng)提供了一種動態(tài)補償提高功率因數(shù)、濾除諧波及穩(wěn)定電壓改善電能質(zhì)量，降損節(jié)能的新手段。 圖 2 零過渡過程投切電容器組的電網(wǎng)電壓和電流波形圖 圖 1 非零過渡過程投切電容器組的電網(wǎng)電壓和電流波形圖 1 1、準確的測量及完善的設(shè)計、準確的測量及完善的設(shè)計設(shè)計濾波器的首要條件是諧波測量的準確性，有了準確的測量加上完善的設(shè)計才能得到良好的濾波效果。我公司采用的A級精度的電能質(zhì)量測試儀保證了測

16、量的準確性，采用的高端設(shè)計和仿真軟件有效的保證了設(shè)計的完善性和可靠性。2 2、可靠的晶閘管觸發(fā)、可靠的晶閘管觸發(fā)我公司研制開發(fā)的晶閘管觸發(fā)控制電路，采用晶閘管柔性投切技術(shù)（FACTF）。這種技術(shù)可有效的解決采用傳統(tǒng)晶閘管電壓過零投切技術(shù)時產(chǎn)生的過電壓、過電流、暫態(tài)沖擊等問題。充分解決了晶閘管觸發(fā)可靠性低、波形畸變、晶閘管損壞的問題。3 3、完善的保護、完善的保護可以實現(xiàn)長期免維護。保護功能包括濾波器組過電流保護、晶閘管過熱保護、過壓保護、欠電壓保護。運行可靠性高。4 4、精確迅速的控制、精確迅速的控制動態(tài)功率補償裝置的控制器的控制模塊是以數(shù)字信號處理器DSP和高精度采樣電路為基礎(chǔ)，在每一個電網(wǎng)

17、周期對所有數(shù)據(jù)進行分析。先進的控制方法，在520ms內(nèi)計算出所需要無功補償?shù)募夹g(shù)，在諧波嚴重的情況下能進行理想的動態(tài)補償。該裝置廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、煤礦、鐵道、石油、該裝置廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、煤礦、鐵道、石油、機械、冶煉、化工、造船、港口、輕工、建材、礦山等低機械、冶煉、化工、造船、港口、輕工、建材、礦山等低壓壓380v380v、660v660v、1000V1000V供配電系統(tǒng)中，要求動態(tài)無功補償供配電系統(tǒng)中，要求動態(tài)無功補償且需要抑制或治理諧波的場合，尤其適用于軋機、電焊機、且需要抑制或治理諧波的場合，尤其適用于軋機、電焊機、起重機、電梯、行車等有諧波，無功負荷較大且波動頻繁起重機、電梯

18、、行車等有諧波，無功負荷較大且波動頻繁的場合。的場合。1 1、煤炭行業(yè)煤炭行業(yè)負荷特點負荷特點礦井提升機屬于動態(tài)負荷，從提升機啟動、穩(wěn)定到制礦井提升機屬于動態(tài)負荷，從提升機啟動、穩(wěn)定到制動一個工作周期一般在幾分鐘之內(nèi)，而且在這一過程中無動一個工作周期一般在幾分鐘之內(nèi)，而且在這一過程中無功變化大，功率因數(shù)在提升階段最低（達到功變化大，功率因數(shù)在提升階段最低（達到0.20.2左右），左右），制動階段則較高。提升機啟動頻繁，一般箕斗從井下提升制動階段則較高。提升機啟動頻繁，一般箕斗從井下提升到井上需要到井上需要2 23 3分鐘時間，其中加速時間約為分鐘時間，其中加速時間約為10101212秒。秒。大

19、功率提升機普遍采用晶閘管供電的直流系統(tǒng)或交大功率提升機普遍采用晶閘管供電的直流系統(tǒng)或交- -交變交變頻調(diào)速系統(tǒng)。對電網(wǎng)的供電質(zhì)量要求較高，在供電突然中頻調(diào)速系統(tǒng)。對電網(wǎng)的供電質(zhì)量要求較高，在供電突然中斷時，容易產(chǎn)生危險事故，設(shè)備損壞，生產(chǎn)中斷，造成企斷時，容易產(chǎn)生危險事故，設(shè)備損壞，生產(chǎn)中斷，造成企業(yè)重大損失。因此，煤礦企業(yè)負荷屬于重要負荷，必須保業(yè)重大損失。因此，煤礦企業(yè)負荷屬于重要負荷，必須保證供電的可靠性。證供電的可靠性。2 2、港口港口負荷特點負荷特點碼頭主要負荷是卸船機、斗輪機、裝船機、皮帶機等碼頭主要負荷是卸船機、斗輪機、裝船機、皮帶機等設(shè)備，這些設(shè)備在生產(chǎn)過程中頻繁起動，具有很大

20、的波動設(shè)備，這些設(shè)備在生產(chǎn)過程中頻繁起動，具有很大的波動性。特別是在吊裝貨物的過程中，無功波動更加明顯，影性。特別是在吊裝貨物的過程中，無功波動更加明顯，影響電壓穩(wěn)定。電網(wǎng)原采用固定式的電容補償裝置進行功率響電壓穩(wěn)定。電網(wǎng)原采用固定式的電容補償裝置進行功率因數(shù)補償，但存在以下問題：因數(shù)補償，但存在以下問題：1 1）固定式電容補償裝置，由現(xiàn)場值班人員手動操作。）固定式電容補償裝置，由現(xiàn)場值班人員手動操作。2 2）功率因數(shù)達不到）功率因數(shù)達不到0.90.9，每年利率調(diào)整費額達到幾十萬元。，每年利率調(diào)整費額達到幾十萬元。3 3）備操作頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)故障。）備操作頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)故障。4 4）維護量大。

21、）維護量大。3 3、造船、汽車行業(yè)造船、汽車行業(yè)負荷特點負荷特點造船、汽車的焊裝車間負荷以點焊機作為單相非線性造船、汽車的焊裝車間負荷以點焊機作為單相非線性負荷，具有短時工作制（負荷，具有短時工作制（1 1秒以內(nèi)）、頻繁工作、沖擊電秒以內(nèi)）、頻繁工作、沖擊電流大等特點，給系統(tǒng)帶來一系列不良影響，主要有：流大等特點，給系統(tǒng)帶來一系列不良影響，主要有：1 1）導致電網(wǎng)三相電流嚴重不平衡，變壓器發(fā)熱嚴重；）導致電網(wǎng)三相電流嚴重不平衡，變壓器發(fā)熱嚴重；2 2）無功消耗大，功率因數(shù)偏低。如采用常規(guī)的接觸器投切電）無功消耗大，功率因數(shù)偏低。如采用常規(guī)的接觸器投切電容方式，反應(yīng)速度慢，很難補償?shù)轿唬?jīng)常出現(xiàn)

22、過補償或容方式，反應(yīng)速度慢，很難補償?shù)轿?，?jīng)常出現(xiàn)過補償或負補償，極易造成系統(tǒng)故障導致故障跳閘；負補償，極易造成系統(tǒng)故障導致故障跳閘；3 3）產(chǎn)生高次諧波，電壓畸變嚴重；）產(chǎn)生高次諧波，電壓畸變嚴重；4)4)存在嚴重電壓閃變，系統(tǒng)電壓不穩(wěn)，造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。存在嚴重電壓閃變，系統(tǒng)電壓不穩(wěn)，造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。4 4、鋼鐵行業(yè)可逆式冷軋鋼板軋機鋼鐵行業(yè)可逆式冷軋鋼板軋機負荷特點負荷特點軋鋼機生產(chǎn)線的電氣傳動采用晶閘管可控整流，帶動軋鋼機生產(chǎn)線的電氣傳動采用晶閘管可控整流，帶動軋鋼直流電動機。軋鋼直流電動機。 是一種非線性負荷。主要特點：是一種非線性負荷。主要特點：1 1）5 5、7 7、111

23、1、1313次等高效次諧波含量大；次等高效次諧波含量大；2) 2) 主軋與卷取機功率因數(shù)低；主軋與卷取機功率因數(shù)低；3) 3) 負荷波動大；負荷波動大；5 5、鐵路行業(yè)鐵路行業(yè)負荷特點負荷特點電氣化鐵路是重要的電力用戶。電氣化鐵路牽引負荷電氣化鐵路是重要的電力用戶。電氣化鐵路牽引負荷是典型的單相非線性沖擊負荷，它對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)是典型的單相非線性沖擊負荷，它對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行產(chǎn)生嚴重的不良影響，具體主要表現(xiàn)在：濟運行產(chǎn)生嚴重的不良影響，具體主要表現(xiàn)在：1 1）采用單相供電，造成供電網(wǎng)三相不平衡）采用單相供電，造成供電網(wǎng)三相不平衡2 2）接觸網(wǎng)因無功壓降導致牽引網(wǎng)末端電壓嚴重降低）接

24、觸網(wǎng)因無功壓降導致牽引網(wǎng)末端電壓嚴重降低3 3）產(chǎn)生負序電流）產(chǎn)生負序電流4 4）產(chǎn)生大量高次諧波，使電網(wǎng)電壓波形發(fā)生畸變）產(chǎn)生大量高次諧波，使電網(wǎng)電壓波形發(fā)生畸變5 5）功率因數(shù)低）功率因數(shù)低6 6）對電網(wǎng)沖擊大，影響電能質(zhì)量）對電網(wǎng)沖擊大，影響電能質(zhì)量 降損節(jié)能經(jīng)濟效益分析降損節(jié)能經(jīng)濟效益分析 社會效益分析社會效益分析 用途與效果用途與效果 無功功率的節(jié)約當量的定義和意義 采用無功功率的節(jié)約當量估算投資回報 終端用戶經(jīng)濟效益分析 配電變壓器無功補償經(jīng)濟效益分析 改善電壓質(zhì)量、提高設(shè)備出力 改善功率因數(shù)、提高設(shè)備出力 典型負荷-電弧爐的節(jié)電效益）耗，（補償后的有功功率損）耗，（補償前的有功功

25、率損）功率，（補償后的節(jié)約的有功其中：無功功率的節(jié)約當量，kWRVQQPPkWRVQPPkWPPPkVarkWRVQQQPCcccj22222221212)()/(2-無功功率的節(jié)約當量的定義： 用于衡量當某負荷點增加或減少1kVar無功功率時，可以節(jié)約或增加的有功功率損耗值的大小，從而可以粗略估算負荷點進行無功補償是否必要。 無功功率的節(jié)約當量是根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)和運行狀況計算出的，不同的網(wǎng)絡(luò)或不同的運行狀況可能差異較大。 典型數(shù)據(jù)：一般來說，三級變壓器供電的無功功率的節(jié)約當量取值范圍：0.100.15；四級變壓器供電的無功功率的節(jié)約當量取值范圍：0.120.20；配電變壓器一般是三級或四級變壓器

26、供電。四級變壓器供電的末端負荷的無功功率的節(jié)約當量取值范圍：0.150.25。設(shè):無功功率的節(jié)約當量為：0.15（kW/kVar）燃煤發(fā)電投資為：4000(元/kW)我國產(chǎn)值能耗為：404（克標準煤/千瓦時）無功補償容量最大利用小時數(shù)為6000小時政府投入1kVar動態(tài)無功補償容量(目前市場行情是500元/kVar)采用無功功率的節(jié)約當量估算投資回報采用無功功率的節(jié)約當量估算投資回報結(jié)論：結(jié)論： 投資1千乏動態(tài)無功補償容量，可以節(jié)?。喊l(fā)購電投資：發(fā)購電投資：600(600(元元),),此外此外, ,減少能源消耗和環(huán)境污染減少能源消耗和環(huán)境污染 4000(元/kW)X 0.15（kW/kVar）

27、X 1（kVar）=600(元)每年節(jié)省煤耗：每年節(jié)省煤耗：363.6363.6（公斤標準煤）（公斤標準煤） 404（克標準煤/千瓦時）X 0.15（kW/kVar）X 1（kVar）X6000(小時) =363600（克標準煤）=363.6（公斤標準煤）年節(jié)省電耗：年節(jié)省電耗： 900900（千瓦時）（千瓦時） 0.15（kW/kVar） X 1（kVar） X6000(小時) X0.5（元/千瓦時）=900（千瓦時）年節(jié)省電費：年節(jié)省電費：450450（元）（元） 900 （千瓦時）X0.5（元/千瓦時）=450（元）投資回報投資回報:1、如果終端用戶投入1kVar動態(tài)無功補償，即投入50

28、0元，則：終端用戶節(jié)電450元，一年多可收回投資；同時，政府節(jié)省發(fā)購電投資600元2、如果政府投入1kVar動態(tài)無功補償，即投入500元，則：政府節(jié)省發(fā)購電投資600元，不到一年就可收回投資，同時終端用戶節(jié)電450元。3、如果政府與終端用戶各投資一半則：雙方均半年左右就收回投資減少電費支出減少電費支出增加設(shè)備出力增加設(shè)備出力提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本減少生產(chǎn)或用電設(shè)備損耗，提高壽命減少生產(chǎn)或用電設(shè)備損耗，提高壽命補償前功率因數(shù)補償前功率因數(shù)節(jié)能效益節(jié)能效益配電變壓器無功補償經(jīng)濟效益分析實際問題：實際問題： 變壓器容量：1000kVA，補償容量：48

29、0kVar 最大負荷年運行小時：5000小時 補償前功率因數(shù)：0.65，補償后：0.98 標準功率因數(shù)：0.9， 平均電價：0.5元/kWh 補償前線損率：12%， 負荷率：0.7萬元萬元算一筆經(jīng)濟帳算一筆經(jīng)濟帳：可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益：可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益：(1)可提高終端用戶的變壓器供電能力：336.7kVA，1年內(nèi)供電企業(yè)有可能多供電創(chuàng)收57.74萬元，可以減少電力增容； (2)降低線損：53% ，1年內(nèi)降低電網(wǎng)電能損耗：10.91萬元；(3)用戶少支出低功率因數(shù)罰金：17.06萬元/年; (4)用戶可獲高功率因數(shù)獎金：1.28萬元/年； 用戶共增收節(jié)支：17.06+1.28=18.34萬元/

30、年投資回報期投資回報期： 如果終端用戶投資動態(tài)無功補償裝置（ 24萬），則1.3年收回投資。計算依據(jù)：(1) 1000(kVA)(10.65/0.98)=336.7(kVA) 336.7(kVA)0.985000(小時)0.5(元/kWh) 0.7=577,441(元/年)；(2) 12%53%1=6.36%, 1000(kVA)0.986.36%5000(小時)0.5(元/kWh)0.7=109,074(元/年)(3) 1000(kVA)0.655000(小時)0.5(元/kWh)0.715%(增收率)2,3 =170,625(元/年)(4) 1000(kVA)0.985000(小時)0.5

31、(元/kWh) 0.70.75%(減收率) 2,3 =12,863(元/年)(5) 480(kVA)500(元/kVar)/(170,625+12,863)=1.3（年）1 陸孟君 等, 城鄉(xiāng)電力網(wǎng)無功補償技術(shù), 水利電力出版社, 北京, 19882 靳龍章 等, 電網(wǎng)無功補償實用技術(shù), 我國水利水電出版社, 北京, 19973 原水利電力部和國家物價局關(guān)于“功率因數(shù)調(diào)整電費辦法”的規(guī)定, 北京, 1983年)(V-VV)()(V)(V2121211212211211補償后減少的電壓損耗補償后電壓損耗補償前電壓損耗，VXQVXQQPRVVVQXPRVVcc-)(2()()()(122221補償后增加的力矩補償后的力矩補償前的力矩VVVMMMVVMVM- 若補償前電壓為：V=0.9VN，補償后的電