无功补偿在热电公司电力系统中的应用分析

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1、无功补偿在热电公司电力系统中的应用与效益分析摘要：热电公司电力系统中的负荷如变压器、电动机等，均属于感性负荷，该电力系统在未应用无功补偿装置前，功率因数较低，电能消耗高。因此，需向这些设备提供相应的感性无功功率。实际生产运行后，热电公司在各高低压配电室加装无功补偿装置，补偿方式为集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主，将功率因数提高，大幅度提高电能效率，起到节能增效的作用。关键词：无功补偿功率因数节能增效引言在热电公司电力系统中,异步电动机和变压器等设备要占用大量的感性无功功率。未加装无功补偿装置前，这些无功功率

2、只能由电网提供，造成电力系统功率因数较低，一方面会导致电网电能质量的降低，威胁到设备的安全运行；另一方面所有无功功率由电网提供，增加了设备及线路的损耗。同时，相同负荷的情况下，功率因数低也会导致变压器及其他电气设备容量的增加,电力用户的启动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大,这样不利于电网的经济运行。如何快速有效地提高热电公司电力系统中的功率因数,是热电公司人员一直致力于解决的问题。实际运行过程中发现，感性无功功率补偿装置的应用能够最大限度的满足生产工作的需要。现就无功补偿在热电公司电力系统中的实际应用与效益

3、进行分析。1感性无功补偿的选择与实现热电公司电力系统中负载主要是感性的。把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功功率补偿的方法很多，采用电力电容器，或采用容性负荷的装置进行补偿。通过比较性价比，热电公司选用了电力电容器作为这次补偿改造的方法。这种方法具有安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小等优点。2热电公司无功补偿方案当前，无功补偿方式主要有：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；调节

4、补偿与固定补偿相结合，以固定补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主。热电公司采用的第一种的补偿方式。具体体现在以下两点中：1．集中补偿：装设在企业或地方总变电所10-35KV母线上，可减少高压线路的无功损耗，而且能提高本变电所的供电电压质量。热电公司在10KV四、五段配电室、1#-3#炉脱硫10KV配电室及110KV变电站35KV母线上均采用集中补偿。2．分散补偿：装设在功率因数较低的380V配电室低压母线上。这种方式与集中补偿有相同的优点，但无功容量较小，效果较明显。例如，热电公司电除尘配电室、输煤配

5、电室、空压站、01C配电室低压母线上采用的分散补偿。3无功补偿容量确定方法电容器的补偿容量与采用的补偿方式、未补偿时的负载情况、电容器的接法有关。热电公司对于电容补偿装置的容量计算采用的是通用计算公式。集中补偿和分组补偿电容器容量计算：QC=P(tgφ1-tgφ2)或QC=P×qc简化计算后式中：P—平均使用功率；φ1—补偿前的功率因数角，可取最大负载时的值；φ2—补偿后的功率因数角，一般取0.90-0.95；qc—电容器补偿率，qc=tgφ1-tgφ2。以10KV5段为例，未加装无功补偿装置前，其功率因数时间分布

6、（百分数）情况如表1所示。表110KV5段无功补偿前功率因数时间分布（百分数）情况功率因数0.840.850.86百分数65%20%15%经统计，无补偿前，实际平均使用负荷为：P=7600KW，功率因数0.84。假设安装补偿柜后功率因数为0.95。计算后，。分两段进行补偿，每段补偿2770.96/2=1385.48Kvar。4热电公司无功补偿效益分析对于加装无功补偿装置后效益分析，热电公司采用的也是通用计算公式。设无补偿前功率因数为A，补偿后功率因数为B，实际使用负荷为C，每小时节电量为D，月效益为E，每月按30天

7、算（或年效益为F，每年按300天算），电机电损耗率取10%，电费为0.46元/KWh，负荷系数为0.85，节电效益由以下公式计算得到：节电率：△P%=（1-A²／B²）×100％每小时节电：D=C×10％×△P%月效益：E=D×24×30×0.46×0.85（或年效益：F=D×24×300×0.46×0.85）在实际生产过程中，热电公司对于加装无功补偿装置后的电力系统进行了效益跟踪，以10KV5段为例。经统计，无补偿前，实际平均使用负荷为：P=7600KW，功率因数0.84。安装补偿柜前后各月份功率因数如表2所示。

8、表2加装无功补偿装置前后功率因数统计补偿前补偿后2014年2014年2015年平均值12月1月2月3月4月5月0.840.950.960.940.950.950.96补偿后各月份对应的实际使用负荷如表3所示。表3补偿后各月份实际使用负荷统计补偿后2014年2015年12月1月2月3月4月5月7800KW8000KW7200KW7400KW7600KW7800