无功补偿应用实例

无功补偿装置的应用实例   采取低压动态无功补偿装置节能降损的效果举例说明。

例1：某供电企业给某淀粉厂加装470 kvar低压动态补偿电容柜，设定补偿限值cosφ为0.95，小于限值则动态顺序投入电容器组。如功率因数超前，向线路反送无功功率，则开始顺序切除电容器，使功率因数在一个相对稳定的区域保持动态平衡。试机时一次电流1050A，cosφ = 0.7，装置动态投入400kvar后，功率因数接近到1，一次电流变为750A，电流是补偿前的电流的70%，即减少线路电流30%左右。

          表1列出了补偿前后参数的变化：

表 1   补偿前后参数的变化
功率因数	负荷电流/A	计算值/A
		有功电流	无功电流
补偿前0.7	1050	735	746
补偿后1.0	750	735	0

注：按现场控制盘仪表指示

例2：某供电企业给某造纸厂加装500 kvar低压动态补偿柜，补偿前功率因数≤0.75，线路电流1300 A，动态补偿到功率因数为0.96后一次电流是1000 A，直观减少线路电流25%左右。

根据电路原理，线路的损耗与负荷电流的平方成正比，线路电流大则损耗大，线路电流减小则线损减少，例1中，补偿前电流为I，补偿后电流大约为0.7×I，根据DP = 3I²R，所以补偿后的线路损耗为补偿前线路损耗值的49 %，线路损耗降低了大约51%左右。例2中线路补偿后电流大约是补偿前电流的0.77，所以补偿后的线路损耗大概是补偿前线路损耗的59%。

推算出补偿前后功率因数的变化与线路损耗变化的关系：

表 2   补偿前后线路损耗之比
补偿前功率因数	补偿后功率因数
	0．85	0．90	0．95	1．00
0．85	1	0．80	0．80	0．72
0．80	0．88	0．79	0．70	0．64
0．75	0．78	0．69	0．63	0．56
0．70	0．68	0．60	0．54	0．49

按表2所示：例1功率因数从0.7提高到1，补偿后的线路损耗为补偿前线路损耗的49%；线路功率因数从0.75提高到0.95后，线路损耗为补偿前的63%，降低线损效果明显。

例3： 某市能源监测中心于2006年4月24、29、30日对某氨纶股份有限公司B区制冷机、空压机电机进行了电机补偿装置的安装调试，从安装后测试结果看，平均降低电流22-51（A），电机功率因数提高到0.98，（见测试结果对比表），减少了公司内部低压电网的消耗，从而达到了节电的目的。 

测试结果对比表：

设备名称	设备容量（kW）	补前功率因数COSφ1	补后功率因数COSφ2	电流下降△（A）
制冷压缩机LM1-110M、B4	110	0.84	0.98	22
制冷压缩机LM1-200M、B2	220	0.89	0.98	41
制冷压缩机LM1-250MA1C1	250	0.86	0.98	51
制冷压缩机2DLGS-K2、D2	250	0.89	0.986	49
制冷压缩机2DLGS-K2、D5	250	0.89	0.98	48
空气压缩机20S-200A、D1	150	0.87	0.98	38
空气压缩机20S-200A、D2	150	0.86	0.978	36
空气压缩机20S-200A、D3	150	0.87	0.982	40
空气压缩机60A-160、B1	160	0.88	0.98	46
空气压缩机60A-160、B2	160	0.89	0.973	48

由于电流减少，变压器的铜损及公司内部的低压损耗都降低。  

配电系统电流下降率△Ｉ％＝（1－0.87/0.98）×100％＝11％；  

配电系统损耗下降率 △Ｐ％＝(1-0.872/0.982)×100％＝11.2％  

该公司B区制冷机、空压机电动机补偿的总容量为780千乏，电流平均总下降518（A）,依据GB/T12497-1997中计算公式，安装电动机补偿装置后，年可节电量＝补偿容量×无功经济当量×年运行时间＝780×0.04×24×300＝224640kWh，节约价值11.2万元，补偿投资费用(包括设备的购置、安装及现场调试)为：6.24万元。(80元/千乏) 

用户低压端无功补偿装置一般按照用户无功负荷的变化动态投切补偿电容器，达到动态控制的目的，可以做到不向高压线路反送无功电能。在配电网中，若各用户低压侧配置了足够的无功补偿装置，则可使配电线路中的无功电流最小，也使配电线路的有功功率损耗最小，这是最理想的效果。另外，线路中的无功电流小，也使线路压降减少，电压波动减少。