合理计算无功补偿容量的方法

第３０卷第２期２００９年４月电力电容器与无功补偿

Ｐｏ骶ｒＣａｐ扯ｉ鼢＆ＲｅａｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＣ伽ｐｅｎｓａｔｉｏｎ

Ｖ０１．３０Ｎｏ．２

Ａｐｒ．２００９

合理计算无功补偿容量的方法

崔江海

（河南煤气（集团）公司义马气化厂。三门峡４７２３００）

摘要：对无功补偿容量的常用公式进行分析，提出合理计算无功补偿容量的方法。

关键词：无功补偿；计算；方法

中图分类号：ｒＩＭ５３１．４文献标识码：Ｂ文章编号：１６７４—１７５７（２００９）０２锄１４旬３

Ｒｅａ鲫衄ｂＩｅＣｍｃＩｌｌａ６伽ｏｆＲ妇ｃｔｉｖｅ

ＣＵＩ

Ｐｏ骶ｒＣｏｍｌ聊嘲帕佃Ｃａｐａｄ锣

Ｊｉ柚ｇ一｝ｌａｉ

ｏｆｒｅａｃｔｉＶｅ

Ａ№ｃｔ：ＩＩＩ

Ｏ引言

（Ｈｅｎ粕Ｇ勰（Ｇｒｏｕｐ）ｃｏｍｐ锄ｙＹｉＩｍＧ．鹅ｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｌ觚ｔ，Ｓ肌ｍｅｎ】【ｉａ４７２３００Ｃｈｉｎａ）

ｔｌＩｉｓ

ｐ叩ｅｒ，ｔｈｅｃｏｍｍｏＩｄｙｕ∞ｄｆｏ咖ｕｌａｐｃ懈盱ｃ砌ｐｅｎｓ撕∞ｃ印ａｃｉ哆ｗ∞

８ｎａｌ）ｒｚｅｄ，ａｎｄｔｌｌｅ孢８８０ｎａｂｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｌｌｏｄｗ鹕ｐｌ觏ｓｅｎｔｅｄ．

Ｋｅ”ｍ川ｓ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ

ｐｏｗｅｒ

ｃ伽ｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ＣａｌｃＩｌｋｔｉ仰；Ｍｅｔｌｌｏｄ

工矿企业的用电设备多为感性负荷，除由电源供给有功功率之外，还需供给大量的无功功率，导致输配电系统传输电流增加，功率因数降低，同时造成供配电设备容量得不到充分利用，限制了供电能力。从节约能源、提高输配电系统的利用

率、改善供电质量等方面考虑，需要对无功负荷进

ｃｏｓ９２

２

（２）

式中ｃｏ叩：一补偿后的功率因数；

ａ—平均有功负荷系数，

胖均无功负荷系数，

一般取０．７６～Ｏ．８２；

一般取０．７０～０．７５；

行合理地补偿。目前，通过并联电容器补偿供电系统的无功功率，是提高功率因数和改善电压质量的有效途径之一，无功容量的合理计算是供电

管理人员面临的实际问题。ｌ无功功率补偿容量的计算方法

Ｐｆｌ—有功计算负荷；纯一无功计算负荷。下面举例说明。

某单位的计算负荷为有功功率凡＝１

６００

通常采用下面的公式：

Ｑ。＝ａ×Ｐ☆×（ｔａｒＩ妒１一ｔ帅妒２）

（１）

ｋＷ，无功功率仉＝２４００ｋｖ盯，功率因数ｃ∞妒。＝ｃｏｓａｒｃｔ锄（２４００／１６００）＝０．５５５，供电部门要求该单位的功率因数提高到ｃｏ婶：＝０．９，求该单位应该补偿的无功功率容量？

根据公式（１），其中ａ取０．７０，匕＝１ｋＷ，可得无功补偿容量为：

ｃｏｓ０．９０）

６００

式中Ｑ。一无功补偿容量；

凡一有功计算负荷；

蚪均有功负荷系数，一般取０．７０～Ｏ．７５；

ｔ唧。一补偿前功率因数角正切值；

ｔａｒ ９：一补偿后功率因数角正切值。

但按上述公式计算出无功补偿容量后，代入

Ｑ。＝０．７０×１６００×（ｋｕｌ８ｒｃｃ０８０．５５５一ｔａｎ砌℃－

＝０．７０×１６００×（１．４９９—０．４８４）

＝１１３６．８ｋｖ盯

公式（２）校验补偿后的功率因数时，发现补偿后

的功率因数没有达到预期的目标。

根据计算结果，选取３８台３０ｋｖ盯的电容器，实际补偿容量：３０×３８＝１１４０

收稿日期：２００８．１１．１０

１４

ｋｖ雏

代人公式（２），ａ取０．７０，卢取０．８０核算补偿

万方数据　

第３０卷第２期２００９年４月

电力电容器与无功补偿

Ｐｏｗ盯Ｃａｐ∞ｉｔｏｒ＆ＲｅａｃｔｉｖｅＰ０ｗｅｒ《ｈｎｐｅｎｓ８ｔｉｏｎ

Ｖ０１．３０Ｎｏ．２

Ａｐｒ．２００９

后的功率因数为：

ｃｏｓ妒’２

２

＝０．８２ｌ＜０．９

根据核算结果，补偿１１４０ｋｖ盯电容器后，供电系统的功率因数只有０．８２ｌ，没有达到功率因数０．９的目标。２分析

从无功功率补偿的计算公式Ｑ。＝ａ×Ｒ×

（脚。一ｔ觚妒：）上，不难看出，计算补偿容量依据

的有功功率是ａ×＾，即计算负荷有功功率与平均有功负荷系数的乘积，也就是平均有功功率。因此，根据公式（１）计算得到的应该是从计算负

荷的功率因数０．５５５提高到Ｏ．９所需补偿的平均无功功率容量。

因为卢＝０．８０＞ａ＝０．７０，所以：

细％＝寒＜謦＝％＝～

式中Ｑ。—平均无功功率，Ｑ。＝卢仉；

Ｐ。—平均有功功率，Ｐ珊＝护。。

占＞竺：织＋壤征＋眈

ｃ∞＿珞＞ｃ蚋妒。

因此，计算负荷功率因数角正切值小于平均

负荷功率因数角正切值。依据公式（１），按计算功率因数求得的无功功率补偿容量小于按平均功

率因数求得的无功功率补偿容量。

正是由于上述原因，才出现了上述补偿计算实例中，按公式（１）计算的无功补偿容量在代人公式（２）校验时不能满足要求。所以，在应用公

式（１）、公式（２）时，先要计算出供电系统的初始

平均功率因数，求出补偿前、后功率因数角的正切值方可代入计算。

１）算法一

在实际工作中，新建项目接入供电系统前，需向电业部门提供包括“用电功率因数计算和无功

万　

方数据补偿方式及容量”在内的设计文件和相关资料。因此，供配电系统设计中无功负荷采用并联电容器进行补偿时，无功补偿容量的计算应以计算负

荷及其对应的功率因数为依据，代入式（３）进行

计算。

Ｑ’。＝匕×（ｔａＩｌ９’。一脚’２）

（３）

因为ｔＩｌ毗＝参，脚。＝笔，ｏ＜ａ＜刖

所以协９７ｌ＞ｔａＩｌ妒ｌ，ｔａＩＩ妒’２＞ｔａＩｌ妒２，

依据式（１），式（３）可得

Ｑ７。＞Ｑ。

由于按较大的补偿容量配置电容器容量，电

容器补偿控制装置可以检测系统功率因数的大小，确定电容器的投入容量，可以达到理想的补偿效果。

２）算法二

无功补偿后的效果常用补偿前后的功率因数

来体现，所以功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标。《全国供用电规则》对高峰负荷时的功率因数提出了明确要求，明确规定：“用电力率（功率因数）低于ｏ．７０，电业局不予供电，高压供电

用户新建、扩建的电力用户的用电力率一律不得低

于ｏ．９０”。功率因数过低，造成供电设备容量不能

充分利用，线路电压降增大，损耗增加等。

我国电力设计规定的“功率因数不低于

０．９０”就是指的最大负荷时的功率因数。因此，考虑无功补偿时，应按最大负荷时的功率因数来计算。电业部门每月向用户收取电费，明确规定

按月平均功率因数收取功率因数调整电费。

因此，计算无功补偿容量应使用月平均功率

因数，但由于月平均功率因数计算繁琐，而且计算负荷也不很准确，因此，多用最大负荷时的功率因

数来代替月平均功率因数。

对于已投运的工矿企业，无功补偿容量按下式计算：

Ｑ。＝Ｐ。（ｔ锄妒Ｉ—ｔ锄 …… 此处隐藏：1337字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……