当前位置：10KV线路无功自动补偿装置
1 无功补偿概述
无功功率补偿的基本原理是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，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。
2 无功补偿作用
补偿无功功率，提高功率因数；提高设备处理；降低功率损耗和电能损失；改善电压质量。
3 前景趋势评估
随着我国国民经济的迅猛发展，用电量的快速提升，发电量跟不上用电量上升的速度日渐明显，国家多次强调推广“降损增效”，降损可以缓解国家供电能力的压力，增效可以提高供电企业的经济效益。
4 节能效益分析
安装无功补偿主要是为了降损节能，如输送的有功P为定值，加装无功补偿设备后功率因数由cosφ提高到cosφ1，因为P＝UIcosφ，负荷电流I与cosφ成反比，又由于P＝I2R，线路的有功损失与电流I的平方成正比。当cosφ升高，负荷电流I降低，即电流I降低，线路有功损耗就成倍降低。反之当负荷的功率因数从1降低到cosφ时，电网元件中功率损耗将增加的百分数为ΔPL%，计算如下：
ΔPL%＝(1/cos2φ-1)&*8226*100%
功率因数降低与功率损耗增加的百分数之间的关系如下：
0.95 | 0.9 | 0.85 | 0.8 | 0.75 | 0.7 | 0.65 |
11 | 23 | 38 | 56 | 78 | 104 | 136 |
功率因数从1降低到左列数值
电网有功损耗增加百分数△%
功率因数提高对降低有功功率损耗的影响见表2。
0.6 | 0.65 | 0.7 | 0.75 | 0.8 | 0.85 | 0.9 |
60 | 53 | 46 | 38 | 29 | 20 | 10 |
表2
功率因数由右列数值提高到0.95
可变有功功率损耗降低的百分数
5 投资效益分析
郏县某变电站10kv线路视在功率S＝1000KVA，功率因数COSφ＝0.85，年用电时间为T＝3000小时，计算：
1） 若将COSφ提高到0.95，计算需要的补偿电容器容量；
2） 补偿前需要支付的年费用；
3） 补偿装置单位投资为150元/kvar，补偿装置本身损耗为3％，投资回收率为10年，计算补偿后的年效益。
根据已知条件，可计算补偿前
P1＝SCOSφ1＝1000×0.85＝850kW
Q1＝Ssinφ1＝1000×0.52678＝526.78kvar
1）求需要安装的补偿电容器容量x
因装置本身有功损耗为3％，补偿后的电网无功Q2＝526.78－x，
要求COSφ为0.95，可求tgφ2＝0.3287，
于是有 tgφ2＝Q2/ P2=526.78-X/850+0.03X=0.3287
可求补偿容量x＝245.73≈246kvar
2）补偿前需要支付的年费用
基本电费：假定按最大负荷收取，设每KVA收取的费用为180元/年，故有
FJ1＝180×1000＝18万元
电量电费：设每KWh为0.4元，故有
FD1＝0.4×850×3000＝102万元
补偿前年费用：
FZ1＝FJ1+ FD1＝18+102＝120万元
3）补偿后需要支付的年费用和年效益
补偿后的视在功率和基本电费：
850+0.03X/0.95=850+0.03X246/0.95=857KVA
FJ2＝180×857＝15.426万元
电量电费：FD2＝0.4×(850+0.03×246)×3000＝102.88万元
补偿装置折旧费：
Ff＝150×246×10％＝0.369万元
补偿后年费用：FZ2＝FJ2+ FD2+ Ff＝
15.426+102.88+0.369＝118.675万元
安装无功补偿可获得的年效益
△F＝FZ1－FZ2＝120－118.675＝1.325万元
上面仅仅是无功补偿提高功率因数角度计算的效益；如果计及降低输配电网损耗、功率因数调整电费，以及节约建设投资、改善电压质量等方面因素，其经济效益更加可观。
