关于提高电网功率因数降低线损的案例

关于提高电网功率因数降低线损的案例

摘要：该文根据部分农配线路功率因数长期低于0.90的情况，制订了10kV线路高压电容器补偿方案，提供了几例提高电网功率因数降低线损的方法，供广大同仁参考。

关键词：电网功率因数降低线损案例

功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。对于农村用电负荷来说，主要是一些小加工业及照明负荷，其中大部分用电设备为感性负载，其功率因数都很低，影响了线路及配电变压器的经济运行。通过合理配置无功功率补偿设备，以提高系统的功率因数，从而达到节约电能，降低损耗的目的。

1 选题的背景

输配电线路的有功功率损耗与功率因数的关系由于线路使用的导线存在着电阻，电流通过线路时，线路自身要产生有功功率损耗，其有功功率损耗又与电流平方成正比，线路在输送一定的有功功率时，线路的电流又与功率因数成正比。所以，线路在输送一定的有功功率时，线路自身产生的有功功率损耗与功率因数的平方成反比，提高功率因数就能降低线路的有功功率损耗。

针对部分农配线路功率因数长期低于0.90的情况,计划采取技术措施提高线路的功率因数达到降损的目的。

2 10kV线路增加高低压电容器补偿方案

针对部分农配线路功率因数长期低于0.90的情况，根据计算，我部10kV线路高压电容器补偿方案如下：

(1)#109桑城线：现在平均功率因数0.80，计划补偿后平均功率因数达到0.95，需增加电容器容量：625kVar，建议采用3×200kVar 高压电容器进行补偿。

(2)#112桑水线：现在平均功率因数0.86，计划补偿后平均功率因数达到0.95，需增加电容器容量：41kVar，建议采用1×50kVar高压电容器进行补偿。

(3)#107赵岭线：现在平均功率因数0.83，计划补偿后平均功率因数达到0.96，需增加电容器容量：286kVar，建议采用2×100kVar+50kVar高压电容器进行补偿。

(4)#105固城线：现在平均功率因数0.77，计划补偿后平均功率因数达到0.95，需增加电容器容量：135kVar，建议采用1×100kVar+30kVar高压电容器进行补偿。

(5)#18付农线：现在平均功率因数0.83，计划补偿后平均功率因数达到0.96，需增加电容器容量：81kVar，建议采用30×3kVar低压

电容器进行补偿。

以上总投资人民币6.32万元。

3 补偿后的经济效益分析

(1)在电网实施无功补偿，能够减少无功功率的流动，提高了配电线路功率因数，其效益主要有以下几个方面：一是减少了线路电能损失；二是减少了系统元件的容量，提高电网的输送容量（S=P÷COSф）；三是改善了用户的电压质量（线路电压损失公式：△U=(PR+QX)/U×10-3）

(2)降损效果实际分析，依据公式：△P=[（2QQc-Qc2）R/U2×10-3-QC tgδ]×t。

其中：△P—无功补偿后线路减少的线损电量

R—线路的等值电阻

Q—补偿前线路的无功功率

QC—电容器容量

tgδ—电容器介质损耗角正切值

①#109桑城线

△P＝〔（2×1130×600-6002）〕×1.84÷10.52×10-3-600×0.0012]×720

＝11450kWh。

②#112桑水线

△P＝〔（2×94×50-502）〕×1.75÷10.52×10-3-50×0.0012]×720＝36kWh。

③＃107赵岭线

△P＝〔（2×527×250-2502）〕×0.86÷10.52×10-3-250×0.0012]×720＝913kWh。

④＃105固城线

△P＝〔（2×227×130-1302）〕×3.2÷10.52×10-3-130×0.0012]×720＝768kWh。

⑤＃18付农线

△P＝〔（2×158×90-902）〕×1.09÷10.52×10-3-90×0.0012]×720＝67kWh。

这样每月减少线损电量

△A=11450+36+913+768+67=13234kWh

预计全年减少线损电量：13234×12＝158808kWh

折合经济效益

Y1=463.00×158808×10-3(463)

=73528元=7.35万元

投资月回报率：

2.3799÷10×100%=2

3.78%

4 结语

由此可见，通过安装高低压电容器，对10kV配电线路进行无功补偿，实现了无功的就地平衡，不仅改善了电能质量，而且产生的经济效益是十分可观的，投资少、见效快，一次性投资6.32万元，一年就可收回全部投资。

通过上面的分析可以看出，提高功率因数对于节约电能，降低损耗，提高变配电设备的供电能力是极其有利的，特别是对于当前正在进行的农村电网改造来说，除了应该按《农网改造工程技术原则》的要求进行踏勘、设计、施工外，还应该根据农村用电负荷的特点，合理配置无功功率补偿装置同农网改造工程建设一并进行设计、施工，显得更加重要。

参考文献

[1] 李建顺.提高功率因数与减少线损浅谈[J].农村电工，2008(11).

[2] 刘国频.谈电压功率因数与农村电网降损的关系[J].农村电气化，2002(10).