用電企業無功功率補償的目的和意義

在現代用電企業中，在數量眾多、容量大小不等的感性設備連接於電力係統中，以致電網傳輸功率除有功功率外，還需無功功率。如自然平均功率因數在0.70～0.85之間。企業消耗電網的無功功率約占消耗有功功率的60％～90％，如果把功率因數提高到0.95左右，則無功消耗隻占有功消耗的30％左右。減少了電網無功功率的輸入，會給用電企業帶來效益。

（一）節省企業電費開支。提高功率因數對企業的直接經濟效益是明顯的，因為國家電價製度中，從合理利用有限電能出發，對不同企業的功率因數規定了要求達到的不同數值，低於規定的數值，需要多收電費，高於規定數值，可相應地減少電費。使用無功補償不但減少初次投資費用，而且減少了運行後的基本電費。

（二）降低係統的能耗。補償前後線路傳送的有功功率不變，P＝IUCOSφ，由於COSφ提高，補償後的電壓U2稍大於補償前電壓U1，為分析問題方便，可認為U2≈U1從而導出I1COSφ1＝I2COSφ2。即I1／I2＝COSφ2／COSφ1，這樣線損P減少的百分數為：

ΔP％＝（1－I2／I1）×100％＝（1－COSφ1／COSφ2）×100％

當功率因數從0.70～0.85提高到0.95時，由上式可求得有功損耗將降低20％～45％。

（三）改善電壓質量。以線路末端隻有一個集中負荷為例，假設線路電阻和電抗為R、X，有功和無功為P、Q，則電壓損失ΔU為：

△U＝（PR＋QX）／UE×10－3（KV）兩部分損失：PR／UE→輸送有功負荷P產生的；QX／UE→輸送無功負荷Q產生的；

配電線路：X＝（2～4）R，△U大部分為輸送無功負荷Q產生的

變壓器：X＝（5～10）RQX／UE＝（5～10）PR／UE變壓器△U幾乎全為輸送無功負荷Q產生的。

可以看出，若減少無功功率Q，則有利於線路末端電壓的穩定，有利於大電動機的起動。

（四）三相異步電動機通過就地補償後，由於電流的下降，功率因數的提高，從而增加了變壓器的容量，計算公式如下：

△S＝P／COSφ1×【（COSφ2／COSφ1）－1】

如一台額定功率為155KW水泵的電機，補前功率因數為0.857，補償後功率因數為0.967，根據上麵公式計算其增容量為：（155÷0.857）×【（0.967÷0.857）－1】＝24KVA