談?wù)勲娏Υ笥脩艚?jīng)濟(jì)功率因數(shù)值的確定

摘要：提出用戶確定經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)的方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)大用戶用電設(shè)備等各參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，并對(duì)此類(lèi)設(shè)備投資的分析，得到最經(jīng)濟(jì)的功率因數(shù)值，以節(jié)省投資并提高設(shè)備出力。

關(guān)鍵詞：補(bǔ)償容量；因數(shù)值

1 概述

把電能從發(fā)電廠經(jīng)過(guò)電網(wǎng)輸送給電力用戶，在升、降壓變壓器及線路中要產(chǎn)生有功功率損失和無(wú)功功率損失。如果有用戶處安裝一定容量的無(wú)補(bǔ)償裝置，以提高用戶的功率因數(shù)，那么通電網(wǎng)輸送的無(wú)功功率可減少，由此也減少了電網(wǎng)中的P和Q。

一個(gè)輸電系統(tǒng)中，如果電力用戶的負(fù)荷為P-JQ，當(dāng)裝置無(wú)功補(bǔ)償容量QK后，則需要用負(fù)荷為P-J（Q-QK），那么，在輸送負(fù)荷的損失減小量為：有功功率損失的減少量=QK（2Q-QK）U2-R，無(wú)功功率損失的減少量=QK（2Q-QK）U2-X，其中R、X分別為為線路和變壓器的電阻和電抗值的總和數(shù)。

2 提高用戶功率因數(shù)主要優(yōu)點(diǎn)

2.1減少電能損失，因?yàn)镻=（P2/U2cos）R所以與功率因數(shù)的平方成反比例，因此如果用戶的功率因數(shù)從0.7提高到1，則功率損失可減少50%，從0.7提高到0.95，則功率損失可減少46%，效果是十分顯著的。

2.2可選用截面積較小的導(dǎo)線，因?yàn)镮=P/3UCOS，所以，COS提高后電流數(shù)值會(huì)下降，這樣導(dǎo)線截面積可相應(yīng)辣少，節(jié)省投資。

2.3可選用較小容量的變壓器，視在功率W=P/COS，功率因數(shù)提高后，W值相應(yīng)下降，這樣就要選用較小容量的變壓器。

2.4減少電壓降，改善電壓質(zhì)量，因?yàn)殡妷航礥=PR+QX，而且一般的電力系統(tǒng)的X/R值，Q減小后，可較大同度的減少電壓降，改善用戶的電壓質(zhì)量，提高電壓合格率。

3 三種供電方式下的用戶經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)值的計(jì)算分析

3.1電廠10千伏直流配負(fù)荷，供電距離分別為3.4公里。假定有功負(fù)荷P=2000千瓦，選用LGJ-120型號(hào)線，得到功率因數(shù)值見(jiàn)下表所示。

這種供電方式的用戶，離電源點(diǎn)很近，經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)值較高，可少補(bǔ)償，充分利用發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力。這種性質(zhì)的負(fù)荷在整個(gè)電力系統(tǒng)中所占比重很小，由于環(huán)保，能源等要求，負(fù)荷附近的電廠將愈來(lái)愈少，負(fù)荷比重更將下降。

3.2經(jīng)電廠升壓后一級(jí)降壓220千瓦，10千伏供電，距離變電所也是3，4，5公里，共24個(gè)大用戶選用LGJ-120型導(dǎo)線，送電距離為50公里，所得經(jīng)濟(jì)功充因數(shù)值見(jiàn)下表所示。

從以上數(shù)值可以看出，在這種供電方式電力用戶經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)都有在0.95-0.99之間。

經(jīng)電廠升壓二級(jí)降壓的用戶，條件與上述第二種供電方式相同，110千伏送電50公里，加上降壓至35千伏一級(jí)，其送電距離為10公里，LGB-185型導(dǎo)線二回，31500千伏35/10千伏變壓器二臺(tái)，綜合各種數(shù)據(jù)得出如下表所示。

這種供電方式下用戶經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)值較高，基本可以做到無(wú)功就地平衡，不影響系統(tǒng)無(wú)功功率。

通過(guò)三種不同供電方式的計(jì)算，可以看出第2，3種供電方式的用戶經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)都在0.95-0.99的范圍，這兩種方式是系統(tǒng)中普遍采用的供電方式。

4 提高用戶功率因數(shù)的效果分析與結(jié)論

以第2種供電方式為例進(jìn)行計(jì)算，得出各種數(shù)據(jù)如下表所示。

分析結(jié)果可以看出，用戶功率因數(shù)從0.7補(bǔ)償?shù)?.9，投資費(fèi)和年運(yùn)行費(fèi)都是下降的，當(dāng)功率因數(shù)從0.9提高到0.95時(shí)，投資費(fèi)增加到6萬(wàn)元，年運(yùn)行費(fèi)用減少到1.41萬(wàn)元是合理的。功率因數(shù)為0.96時(shí)，年運(yùn)行費(fèi)用最低，即是經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)超過(guò)0.96時(shí)，由于電容器投資增大，年運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)上升，所以用戶功率因數(shù)，達(dá)到0.95-0.96是合適的。