無功補償對電力用戶的經濟效益

　　大部分用電設備為感性負載，自然功率因數較低，用電設備在消耗有功功率的同時，還需無功功率由電源送往負荷。功率因數是供用電係統的一項重要技術經濟指標，通過合理采用無功補償技術，可以減少無功功率在電網中的流動。
　　提高功率因數後可以達到節約電能、降低損耗的目的，同時用戶也可以減少電費的支出。我國的電價結構包括基本電費、電能電費和按功率因數調整電費三部分。因此，用戶通過合理的無功補償投資，也能獲得較好的經濟效益。而目前許多農電用戶對提高功率因數的重要性認識不足，造成了電能的損失和浪費。
　　1無功補償的技術原則
　　無功補償設備的優化配置原則為：“總體平衡與局部平衡相結合；供電部門補償與用戶補償相結合；集中補償與分散補償相結合，以分散為主；降損與調壓相結合，以降損為主。”無功就地平衡示意圖如圖1所示。
　　
　　圖1無功功率就地平衡示意圖
　　《電力係統電壓無功技術導則》中規定：“3.2電力係統的無功電源與無功負荷，在高峰或低穀時都應采用分（電壓）層和分（電）區基本平衡的原則進行配置和運行，並應具有靈活的無功電力調節能力與檢修備用。
　　5.7220kV及以下電壓等級的變電所中，應根據需要配置無功補償設備，其容量可按主變壓器容量的0.10～0.30確定。在主變壓器*大負荷時，其二次側的功率因數不小於表1中所列數值，或者由電網供給的無功功率與有功功率比值不大於表1中所列數值。
　　表1220kV及以下變電所二次側功率因數規定值
　　
　　《國家電網公司電力係統電壓質量和無功電力管理規定》：
　　“第五章無功電源建設與無功配置**十條變電站應合理配置適當容量的無功補償裝置，並根據計算確定無功補償裝置的容量。35～220kV變電站在主變壓器*大負荷時，其一次側功率因數應不低於0.95；在低穀負荷時功率因數應不高於0.95。”
　　《國家電網公司農網“十一五”科技發展規劃綱要》：“節能降損目標是積極推廣應用節能、降損、環保技術、淘汰高耗能變壓器。中壓綜合線損率降到9％以下，低壓線損率降到11％及以下。10千伏母線功率因數達到0.95以上的目標。”
　　《電力係統電壓和無功電力管理條例》：“第十二條用戶在當地供電局規定的電網高峰負荷時的功率因數，應達到下列規定：
　　高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶功率因數為0.90及以上，其它100kVA（kW）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站功率因數為0.85及以上，躉售和農業用電功率因數為0.80及以上。凡功率因數未達到上述規定的新用戶，供電局可拒絕接電。”
　　配電係統中無功補償的方式如圖2所示，方式1為變電所的集中補償，方式2為配電台區的集中補償，方式3為線路上的無功補償，方式4為分散補償。
　　
　　圖2 配電係統無功補償方式
　　220kV及以下電網的容性無功補償設備總容量，可按下式計算：

                     Q_C = 1.15Q_D－Q_G－Q_R－Q_L
　　式中Q_C——容性無功補償設備總容量；
　　Q_D——*大自然無功負荷；
　　Q_G——本網發電機的無功功率；
　　Q_R——主網和鄰網輸入的無功功率；
　　Q_L——線路和電纜的充電功率。
　　10(6)kV配電線路上宜配置高壓並聯電容器，或者在配電變壓器低壓側配置低壓並聯電容器。電容器的安裝容量不宜過大，一般約為線路配電變壓器總容量的0.05～0.10，並且在線路*小負荷時，不應向變電所倒送無功。如配置容量過大，則必須裝設自動投切裝置。變壓器的無功消耗可按下式計算：

ΔQ_T = [I₀%/100＋V_K%/100×β² ]S_e