功率补偿范文

功率补偿范文（精选11篇）

功率补偿 第1篇

一、有功功率因数

1.1 提高有功功率因数的意义。

在交流电力系统中, 负载多为感性负载。如常用的电动机、变压器、感应加热炉、电磁铁、带镇流器的荧光灯等接上电源时要建立磁场, 所以它除了需要从电源取得有功功率之外, 还要由电源取得磁场的能量, 并与电源做周期性的能量交换。在交流电路中, 负载从电源接受的有功功率P=UICOSφ, 发电机, 变压器供电设备都有一定的额定容量, 在电路中如果所接的感性负载越多, 电路中有功功率因数就越低, 供电设备输出的有功功率就越小。可见, 提高有功率因数, 可提高供电设备的利用程度, 在同样的额定容量下可以现多接一些负载;同时, 提高有功功率因数可减小线路电流、线路压降, 使输电线上的损耗减小, 提高输电效率。

1.2 提高有功功率因数的方法。

交流电力系统中提高感性负载功率因数方法有 (1) 提高自然功率因数, 要提高自然功率因数就要合理选择电动机的容量, 使电动机的容量与被拖动的机械配套, 避免“大马拖小车”的现象, 就尽量不要让电动机在轻载和空载下运行。 (2) 在感性负载两端并联静电电容器。并接电容器的容量越大, 功率因数提高越多, 但并不要把功率因数补偿到1, 一般达到0.9以上即可, 如果用容量过大的电容器, 造成“过补偿”, 致使电路成为电容性, 功率因数反而会降低。现采用微机控制, 以实现最佳控制。 (3) 尽量采用同步电动机代替异步电动机。 (4) 采用同步电动机人工补偿。

二、无功补偿

无功补偿受到重视

我国电力工业向来重视有功负荷、有功电量, 轻视无功负荷和无功电量。一方面是由于长期缺电, 满足有功需要都来不及, 顾不上无功问题;二是由于认识上的偏差, 认为有功电量才是用能源换来的, 而无功不是能源;三是认为无功数量不大, 或者说只有工业企业有无功, 而居民生活用电没有无功问题。无功被忘却, 不知给电力部门造成多么大的损失, 造成多么大的能源浪费, 至今没有入确切地计算过。最近的一些信息表明, 无功问题已经开始受到重视。

进行无功补偿带来的效益

无功补偿技术适用于电力系统及各行业用电单位。对于电力系统, 通过采用无功补偿技术可以降低线损, 提高末端电压, 保证供电质量;对于用电企业, 较大功率的用电设备, 采用就地补偿装置可以取得同样的节能效果。电力部门在近年来进行的城市电网和农村电网改造中也强调无功的就地补偿。

我国配网用户无功现状

过去无功负荷主要在工业企业, 所以只对大型工业企业在实行两部制电价的同时, 实施功率因数奖惩办法, 而对其他用户都没有功率因数考核。对工业企业的功率因数奖励办法长期以来没有修改, 缺乏研究分析。一些供电企业对无功电表不重视, 长期不进行校验, 有些用户在无功电表上做手脚, 偷漏无功电, 本来应当被处罚的用户, 反而获得电费奖励。工业用户对无功就地补偿缺乏积极性, 致使功率因数偏低, 发电、输电和配电设施不能获得充分利用, 线路损失增加。

居民生活和楼宇用电, 在五、六十年代仅仅是指照明用电, 而且照明灯具基本上都是白炽灯, 功率因数接近1。由于居民生活和楼宇的用电量很小, 可以不考虑功率因数奖惩。但自改革开放以来, 在照明用电上推广荧光灯和节能灯, 这些灯具的功率因数仅0.6;特别严重的是家用电器迅速普及, 绝大多数家用电器的功率因数一般在0.7左右;只有电热水器属于电阻负荷, 功率因数比较高。节能灯虽然可以节约有功电力和电量, 但节能灯消耗了大量无功电力和无功电量, 在推广节能灯时, 只讲节约有功, 不讲多消耗无功, 不采取补偿措施是不妥当的。

低压网无功补偿的一般方法

低压无功补偿我们通常采用的方法主要有三种:随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

随机补偿

随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接, 通过控制、保护装置与电机, 同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗, 以补励磁无功为主, 此种方式可较好地限制配网无功峰荷。

随机补偿的优点是:用电设备运行时, 无功补偿投入, 用电设备停运时, 补偿设备也退出, 而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活, 维护简单、事故率低等。

随器补偿

随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧, 以补偿配电变压器空载无功的补偿方式, 无功补偿的总容量一般为配电变压器总容量的10%-20%。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功, 配变空载无功是配网无功负荷的主要部分, 对于轻负载的配变而言, 这部分损耗占供电量的比例很大, 从而增加了损耗。

随器补偿的优点:接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功, 限制配网无功基荷, 使该部分无功就地平衡, 从而提高配变利用率, 降低无功网损, 具有较高的经济性, 是目前补偿无功最有效的手段之一。

跟踪补偿

跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置, 将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。适用于100k VA以上的专用配变用户, 可以替代随机、随器两种补偿方式, 补偿效果好。

跟踪补偿的优点是运行方式灵活, 运行维护工作量小, 比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时, 应优先选用跟踪补偿方式。

功率因数电费计量及无功补偿 第2篇

2、抄见电量为抄表卡片上的总平电量×倍率

3、变损电量=力率平方比×线圈损失×+铁损（要查变损表）

4、线损电量=（抄见电量+变损电量）×3％

5、线损△AL=3线×I ×RL（线路电阻）-0.65Ω/千米×K系数（1.2）×T（时间24小时）×10 注明：系数I=（有功电量/ 720）÷（×V千伏数×Cos φ）

6、力率电费=（电度电费+峰谷电费）×力率标准

7、峰谷电量通过抄表卡片上的峰电差÷总平，得到一个百分数，再用这个百分数×合计电量

8、基本电费只有大工业315KVA及以上有该项

9、峰谷电费=（峰电量×1.5+谷电量×0.5）×倍率

10、电量=（本月表示数-上月表示数）×倍率

11、总有功电量=（峰电量+谷电量+平电量）

12、实际倍率=电压互感器变比×电流互感器变比

13、电度电费=（合计电量-峰电量-谷电量）×电价

注：这里所写的是消费者手中红色票据的计算方法，各地可能有少许差异，但不会太大。

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1、抄收员应掌握电能表知识有哪些？

答：抄表员正常工作是抄录电能表，也经常遇到用户有关电能表事宜的咨询，因此一般要求抄表员掌握如下的电能表知识：

（1）电能表容量的配置以及常用选择计算公式；

（2）电能表在什么情况下必须使用互感器；

（3）电能表的准确度，以及几种误差的概念；

（4）电能表倍率的计算；

（5）电能表结构和工作原理、技术数据；

（6）电能表本身及其附件的常见故障；

（7）电能表安装知识和几种常见接线。

2、协议电量应如何计算？

答：当计量装置不能准确计量用户电量时，根据用户实际容量和使用时间计算出当月电量，或按前三个月平均用电量确定的。

3、对月用电量较大的用户如何收取电费？

答：对月用电量较大的用户，供电企业可按用户月电费确定每月分若干次收费，并于抄表后结清当月电费。收费次数由供电企业与用户协商确定，一般每月不少于三次。对于银行划拨电费的，供电企业、用户、银行三方签订电费划拨和结清的协议书，供用电双方改变开户银行或帐号时，应及时通知对方。

4、在什么情况下用户负担变、线损？

答：当用电计量装置不安装在产权分界处时，线路与变压器损耗的有功与无量均由产权所有者承担。

5、两部制电价包括哪几部分？

答：两部制电价包括电度电价、基本电价和力率调整电费三部分组成。

6、两部制电价的执行范围及电费计算方法？

答：容量在315KVA及以上的大工业用户均实行两部制电价。电费计算方法：

（1）电量电费是按实际用电量乘以单价来确定。实行峰、谷、平复费率计算方法。

（2）基本电费是按设备容量来计算，按变压器容量计算15元/KW(KVA)/月，按最大需量计算22元/KW(KVA)/月。

7、执行商业电价的用户是否执行峰谷分时电价？

答：用电契约容量在100KVA（KW）及以上的商业用户执行峰谷分时电价。如何计算利率调整电费？ 力率调整电费应根据用户功率因数高低，按功率因数调整办法的规定，以电度电费、基本电费做为基数调整增收或减收力率电费。

8、容量100千伏安及以上的商业用户应执行的力率标准是多少？

答：0.85。

9、按我省现行规定集中取暖的电锅炉执行什么电价？ 答：用于集中取暖的电锅炉执行居民生活电价。

10、执行商业电价的用户是否执行灯力分算？ 答：执行商业电价的用户不执行灯力分算。

11、大工业用户的生产照明用电应执行什么电价？ 答：应执行大工业电价。

12、对科研、医疗等单位空调、电热应执行什么电价？

答：科研、院校、医疗及学术研究、试验单位的恒温、干燥箱、冷藏设备、烘焙、电解、电化等用电，总容量在3千瓦及以上者，按非工业电价计费。

13、对于农村工业生产用电如何计价收费？

答：农村兴办的社办工业或乡镇工业，符合大工业、普通工业条件的，应执行大工业、普通工业电价。农村用电由一台配电变压器或一条线路混合供电的，应分表计量，按不同电价分别计费。

14、大工业用户暂减容、暂一撤和暂停用电后容量不足两部制电价规定时应执行何种电价？ 答：仍然执行两部制电价。

15、哪些照明用电执行非工业电价？

答：地下防空设施的照明，基建工地照明，电影制片厂摄影棚水银灯等均执行非工业电价。

16、物质供销公司、培训中心、医院照明、加油站、路灯分别应执行什么电价？

答：物质供销公司、培训中心、加油站应执行商业电价；医院照明、路灯应执行非居民照明电价。

17、对于加变损又加线损的用户，应如何计算？

答：首先计算变损，然后计算线损（即计算线损电量包括变损电量），但计算力率时不包括线损。

18、哪些用户执行峰谷分时电价？

答：下列用户应执行峰谷分时电价：

（1）电网直供的容量在320（含315）千伏安及以上的大工业用户；

（2）100千伏安及以上非工业、普通工业用户；

（3）趸售转供单位应执行峰谷分时电价。

19、峰谷时段是如何划分的？

答：高峰时段：7：30-11：30 17：00-21：00 低谷时段：22：00-5：00 其余时段为平时段。

20、执行峰谷分时电价用户的线损、变损应执行哪一时段电价？

答：执行峰谷分时电费用户的线损、变损电量按平时段电量计费。

21、我省三峡基金收取的标准及收取范围是什么？

答：收取标准每千瓦时4厘。收取范围为全社会各类用电全部收取，趸售用电按二次抄见电量收取。

22、我省电力建设基金收取的标准及收取范围是什么？

答：收取标准每千瓦时2分，其中国有重点煤炭企业生产用电，核工业铀扩散厂和堆化工厂生产用电暂减至每千瓦时三厘。收取范围：除农业排灌、抗灾救灾及氮肥、磷肥、钾肥、复合肥生产等用电外的所有用电全部收取。趸售用电按二次抄见电量收取。

23、某用户自备变压器因停产但未申请停用，供电企业是否收取变压器损失？

答：用户即未报停用，也未用电，二次计量应加变损。应按变压器铭牌标识的或“损失手册”上规定的铁损、空载电流数值计算出有功损失和无功损失。有功损失=铁损×运行时间(720小时)无功损失=空载电流%×变压器容量×时间×1/100。

24、大工业用户减容量不足两部制电价规定时执行何种电价？

答：如果用户申明为永久性减容的或从减容设备加封之日起期满二年又不办理恢复用电手续的，其减容后的容量已达不到实施两部制电价规定容量标准时，改为单一电价计费。

25、功率因数调整电费标准和范围是如何确定的？

答：（1）功率因数标准为0.9：适用于160千伏安以上的高压供电工业用户，装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和315千伏及以上的高压供电电力排灌站。

（2）功率因数标准为0.85：适用于100千伏安(千瓦)及以上的其它工业用户(包括社队工业用户)100千伏安(千瓦)及以上的非工业用户和100千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站。

（3）功率因数标准为0.8：适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。

26、用电类别有哪些？

答：城乡居民生活用电、非居民生活用电、商业用电、大工业用电、普通工业用电、非工业用电、农业生产用电、趸售用电。

27、用户使用单相用电设备总容量不足10千瓦的可采用什么方式供电？

答：可采用低压220V供电。但有单台设备容量超过1千瓦的单相电焊机、换流设备时,用户必须采取有效的技术措施以消除对电能质量的影响，否则应改为其他方式供电。

28、计算临时用电设备容量的系数是如何规定的？

答：变压器（千伏安）乘以系数0.7，交流电焊机乘以系数0.5，电动机乘以系数0.8。

29、零散居民用户怎样收取贴费？

答：零散的居民用户，电能表标定电流超过5安培时，按实际容量计收贴费。

30、利用居民住宅照明经营用电，贴费如何收取？

答：利用居民住宅照明开食杂店等属经营性商店的，应到供电企业办理用电手续，按电表容量交纳贴费，执行商业电价，统建的居民楼，已交纳贴费的用户开设的食杂店不再重复收取贴费，但应执行相应类别的电价

31、用户因故撤销用电申请，并要求退还已交纳的贴费，应如何处理？

答：若未安排相应工程时，可收取贴费总额的10%的管理费，其余退还。若工程已经开工，可根据工程进展情况收取贴费总额的30%以上的工程费（包括勘探、设计、施工费等）；若工程已结束，则不再退还贴费。

32、某用户申请380V供电拟从变压器开始自建，按现行贴费标准应如何收取贴费？

答：应按新的标准向该用户收取每千伏安220元的供、配电贴费。其中，供电贴费每千伏安120元。配电贴费每千伏安100元。

33、哪些用户可以免交供电贴费？

答：凡符合下列条件的380/220伏用户可免交供电贴费，但仍需交配电贴费。

（1）中、小学校及机关、部队、企业、合资、独资（含个人）开办的中小学校教学用电。

（2）县级以下中、小型医院医疗用电。

（3）民政部门举办的救济福利事业单位，如：福利院、养老院、孤儿院。

（4）集中供热的电锅炉等免收全部贴费。上述单位的用电若过户或转让给应全额交纳贴费的单位时，应补收供电贴费。机关、部队、企业办的职工中学、技工学校的用电，要全额交纳贴费。

35、正常计划停电未按服务承诺规定向社会公告或未通知重要客户的，对工作责任人给予经济处罚1000元；给客户造成损失的，视情况调离工作岗位或给予相应的行政处分；

36、电力故障报修服务，无故超过时限到达现场，对工作责任人给予经济处罚500元。不及时抢修，拖延恢复送电，在客户中造成影响的，给予记过处分并调离岗位；

37、农网改造后的竣工县和未竣工县的竣工台区电价超过省物价局核定价格的，未竣工台区的农村照明电价高于0.90元/千瓦时的，均对责任人给予经济处罚1000元，并视情节给予相应的行政处分；

38、什么是三相四线制？为什么低压供电线路常采用三相四线制？

答：三相四线制是带电导体配电系统的型式之一。三相指L1---(A)相、L2---(B)相、L3---(C)相三相，四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线(中性线)，不包括不通过正常工作电流的PE线。由于在三相四线制中有中线，而中线的作用在于保证负载上的各相电压接近对称，在负载不平衡时不致发生电压升高或降低，若一相断线，其他两相的电压不变。所以在低压供电线路上采用三相四线制。

39、供电设施的运行维护管理责任分界点确定的原则是什么？

答：供电设施的运行维护管理范围，按产权归属确定。责任分界点按以下原则确定。

（1）公用低压线路供电的，以供电接户线用户端最后支持物为分界点，支持物属供电企业。

（2）10千伏及以下公用高压线路供电的，以用户厂界外或配电室前的第一断路器或第一支持物为分界点，第一断路器或第一支持物属于供电企业。

（3）35千伏及以上公用高压线路供电的，以用户厂界外或用户变电站外第一基电杆为分界点，第一基电杆属于供电企业。

（4）采用电缆供电的，本着便于维护管理的原则，分界点由供电企业与用户协商确定。

（5）产权属于用户且由用户运行维护的线路，以公用线路分支杆或专用线路接引的公用变电站外第一基电杆为分界点，专用线路第一基电杆属于用户。在电气上的具体分界点，由供用双方协商确定。

40、配电网的电压等级分为哪几类？

答：配电网的电压等级分为三类：

（1）高压配电电压(110，63，35千伏)；

（2）中压配电电压(10千伏)；

（3）低压配电电压(380/220伏)。

41、配电变压器并列运行应符合哪些条件？

答：配电变压器并列运行应符合下列条件：

（1）额定电压相等，（2）电压比允许相差±0.5%；

（3）阻抗电压相差不得超过10%；

（4）接线组别相同

（5）容量比不得超过3：1。

42、变压器的运行电压应符合哪些要求？

答：变压器的运行电压一般不高于该运行分接额定电压的105%，对于特殊的使用情况(例如变压器的有功功率可以在任何方向流通)，允许在不超过110%的额定电压下运行，对电流与电压的相互关系如无特殊要求，当负载电流为额定电流的K(K≤1)倍时，按以下公式对电压U加以限制：U(%)=110-5K2。并联电抗器、消弧线圈、调压器等设备允许过电压运行的倍训和时间，按制造厂的规定。

43、电气设备的高、低压是如何划分的？ 答：高压：设备对地电压在250伏以上者； 低压：设备对地电压在250伏及以下者。

44、无功补偿的原则是什么？(手动投切，自动补偿，低压自动补偿，自动补偿的调节方式)答：采用电力电容器作为无功补偿装置时，宜就地平衡补偿。低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿；高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。补偿基本无功功率的电容器组，宜在配变所内集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器宜分散补偿。无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定。无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜采用手动投切的无功补偿装置；

（1）补偿低压基本无功功率的电容器组。

（2）常年稳定的无功功率。

（3）经常投入运行的变压器或配、变电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组。无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜装设无功自动补偿装置：

（1）避免过补偿，装设无功自动补偿装置在经济上合理时。

（2）避免在轻载时电压过高，造成某些用电设备损坏，而装设无功自动补偿装置在经济上合理时。

（3）只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许值时。

当采用高、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。无功自动补偿的调节方式，宜根据下列原则确定：

（1）以节能为主进行补偿时，采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡时，亦可采用功率因数参数调节。

（2）提供维持电网电压水平所必要的无功功率及以减少电压偏差为主进行补偿者，应按电压参数调节，但已采用变压器自动调压者除外。

（3）无功功率随时间稳定变化时，按时间参数调节。

45、提高功率因数有那些方法？

答：提高功率因数有两种方法，即：机械调整与自然调整。

（1）机械调整方式来提高功率因数的方法： a.安装调相机； b.安装静电电容器。

（2）以自然调整方式来提高功率因数的方法： a.调整电气设备，解决大马拉小车的不合理的用电设备； b.合理的使用电焊机、机床、气锤等设备，加载空载自停装置； c.同步电机进相运行，有条件的异步电动机应采取措施后同步运行； d.提高变压器负荷率、利用率。

46、什么是高峰负荷？什么是低谷负荷？什么是平均负荷？

答：高峰负荷，又称最大负荷，是指电网或用户在一天时间里所发生的最大负荷值。为了分析的方便常以小时电量作为负荷。高峰负荷又分为日高峰负荷和晚高峰负荷。在分析某单位的负荷率时，选一天24小时中最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。低谷负荷，又称最小负荷，是指电网或用户在一天24小时内发生的用电量最小的一个小时的平均电量，为合理用电应尽量减少发生低谷负荷的时间，对于电力系统来说，峰、谷负荷差越小用电则越趋近于合理。平均负荷是指电网中或某用户在某一段时间阶段的平均小时电量。为了分析负荷率，常用日平均负荷，即一天的用电量被一天的用电小时来除，为了安排用户作好用电计划，往往也用月平均负荷和年平均负荷。

47、降低线损的具体技术措施有哪些？

答：线损主要与电网结构、运行方式及负荷性质有关。降低线损的主要措施如下：

（1）减少变压的次数。由于经过一次变压总要多消耗一部分功率，一般说每多一级变压大约要多消耗1%-2%的有功功率，所以变压次数越多，损失也就越大；

（2）合理调整运行变压器台数。根据用电的负荷情况适当调整运行变压器台数和容量。例如，周休日负荷较轻，就可停掉大容量变压器，改投小容量变压器，这样就可以降低变压器的空载损失；另外，要选用低损耗的变压器；

（3）结合规划，调整不合理的线路布局。应尽量减少迂回线路，缩短电力线路，以减少线路中的功率损失

（4）提高负荷的功率因数，尽量使无功功率就地平衡，以减少线路和变压器中的损失；

（5）实行合理的运行调度，（6）及时掌握有功和无功负荷潮流，（7）以做到经济运行。

48、硬母线涂相色漆有什么要求?

答：按GB2681-81规定，L1(A)相---黄色，L2(B)相---绿色，L3(C)相---红色；按国际电工委员会(IEC)规定，中性线为淡蓝色，保护线为黄和绿双色；

49、试说明电能表是如何分类的？

答：电能表的一般分类如下：

（1）按计算的电能与功率不同，分为有功电能表、无功电能表、最大需量电能表和损耗电能表；

（2）按电能表的接线方式不同，分为直接接入式、经互感器接入式、经万用互感器接入式；

（3）按测量电能的准确度等级高低，可将电能表分为普通级(0.5、1.0、2.0、3.0)和精密级(0.01、0.02、0.05)。普通级电能表用于测量电能，精密级电能表则主要作为校验普通级电能表的校验基准。

50、对电能表的准确等级及负载范围的技术要求有哪些？

答：（1）准确度等级：我国现生产的电能表分为0.5，1.0，2.0和3.0级。一般要求是：在额定电压和额定电流、额定频率及规定的条件下，1.0级以下三相电能表工作5000小时，其它电能表工作3000小时后，其基本误差仍应符合原来准确等级的要求。

（2）电能表的负载范围，是电能表性能好坏的重要标志之一，这个负载范围是指负载电流的范围宽窄，现生产一种所谓“宽负载电能表”，是指能将使用电流范围扩大的电能表。它的使用电流范围可超过标定电流的二倍、三倍、四倍，甚至六倍、七倍等。在容许超过的范围内，其基本误差仍不超过原来的规定数值。一般在表牌中，这一性能用“额定最大电流”表示。

51、怎样根据用户的容量选择电能表？

答：电能表的额定容量应根据用户负荷大小进行选择，用电负荷的上限应不超过电能表的额定容量，下限应不低于电能表允许误差规定的负荷电流值。

52、在我国电能计量方式有哪几种？

答：电能计量方式与供电方式和电费管理制度等有关，因而世界各国的电能计量方式也有少量差异。中国的电能计量方式有：

（1）单相供电的用户装设单相电能计量装置，三相供电的用户装设三相电能计量装置。

（2）实行两部制电价的用户，宜装设最大需量表。

（3）对要考核用电功率因数的用户，装设具有防倒机构的无功电能表；需要送、受双向计量时，分别装设具有防倒机构的无功电能表；对装有无功补偿设备有可能向电网倒送无功电能的用户，可装设带防倒机构的反向无功电能表，或双向无功绝对值累加无功电能表。

（4）低压供电用户，其负载电流为50安及以下时，电能计量装置接线宜采用直接接入式；其负载电流为50安以上时，宜采用经电流互感器接入式。

（5）高压供电的用户，在高压侧计量，但对10千伏供电，容量在315千伏安及以下的，可以低压侧计量，即采用高供低计方式。

（6）执行分时电价的用户，装设具有分时计量功能的复费率有功及无功电能表。

（7）用户一个受电点内不同电价类别的用电，分别装设计费电能计量装置。

（8）中性点接地的电网或三相负载不平衡场合的计量装置应采用三相四线有功、无功电能表；中性点非有效接地的电网的计量装置可采用三相三线有功、无功电能表。

（9）有送、受电量的地方电网和有自备电厂的用户，应在并网点上分设送、受电电能计量装置。

53、电能表的标定电流指的是什么？用什么表示？

答：电能表的标定电流指的是计算负载基础的电流，用Ib表示。

54、感应式电能表电压电流线圈损坏分别会造成哪些影响？

答：感应式电能表内部元件损坏有两种：

（1）电压线圈烧坏或断线造成电压元件不通，使单相电能表不走，三相电能表走慢以至少计电能。

（2）电流线圈短路或断线。前者，使表走得快慢不均；后者，使表不走。

55、对不同用电性质的用户，如何安装计费电能表？

答：对不同用电性质的用户，要分装不同类型和数量的计费电能表。对各种照明、非工业生产等用户，实行单一电价计费，应安装有功电能表。

对实行两部制电价的用户，应安装三相有功电能表与三相无功电能表；如用户按最大需量计费时，还应安装最大需量表。对单一电价计费用户的生活照明和生产照明以及两部制电价计费用户的生活照明用电，应尽量进行分线分表，便于按照明电价计收电费。

56、电能计量装置在送电前应检查好哪些项目？

答：（1）电能表和互感器的误差不超过规定要求。

（2）电压、电流互感器的极性，组别，变比和电能表的倍率都应正确。

（3）根据计量方式和实际负载情况选择合适额定容量的电能表和结线方式。

（4）电压、电流互感器二次回路所接的负载不能超过其二次额定值。

（5）电能表、互感器一、二次接线必须正确。

（6）电流二次线应采用绝缘铜线截面不小于4MM2，电压电路导线截面不小于2.5MM2。

57、用电计量装置及其附件包括哪些内容？办理它们的手续有何规定？

答：用电计量装置及其附件包括计费电能表(有功、无功电能表及最大需量表)和电压、电流互感器、二次回路及二次连接导线、电能计量柜、箱等。计费电能表及附件的购置、安装、移动、更换、校验、拆除、加封、启封及表计接线等，均由供电企业负责办理，用户应提供工作上的方便。高压用户的成套设备中装有自备电能表及附件时，经供电企业检验合格、加封并移交供电企业维护管理的，可作为计费电能表。用户销户时，供电企业应将该设备交还用户。供电企业在新装、换装及现场校验后应对用电计量装置加封，并请用户在工作凭证上签章。

58、电能表在什么情况下须与互感器配合使用？

答：当线路的电流不超过电能表的额定电流时，可以直接接入电能表。在大电流的低压供用电线路中，电能表要经过电流互感器接入；在高压供电时，电能表必须经过电流和电压互感器接入。

59、电压互感器的作用是什么？二次侧为什么不许短路？

答：在高压系统中,不能直接装电压表测量高电压,而采用电压互感器把高电压按变比精确的变为低电压，间接测量高压。这样能使高、低压隔离，既能保证人身和仪表的安全，又能使测量电压表的量程范围扩大，把电压表和其他仪表的额定电压标准化，达到统一监测监控回路系统电压的需要。因为电压互感器二次电压虽然很低但阻抗很小，如二次侧短路时，二次侧电流很大，极容易烧坏电压互感器，所以电压互感器二次侧不许短路。

60、电流互感器的作用是什么？二次侧为什么不允许开路？

答：在高压系统中，不能直接装电流表测电流而采用电流互感器将电流按经例的变小，这样使测量人员和仪表与高电压隔离即能保证安全，又能使仪表导线截面变小，可制造轻便，经济的仪表，而且量程经电流互感器的变换可扩大范围，使电流表和其他仪器仪表的额定电流标准化。运行中的电流互感器二次侧开路后造成的后果是：

（1）二次侧出现高电压，危机人身和仪表的安全。因为，电流互感器二次侧电流很小，匝数很多，正常运行时，接近于短路状态，二次侧线圈的电势也不大，当电流互感器二次开路时，二次电流等于零，一次电流全部变成了激磁电流。在二次线圈中产生很高的电压，峰值可达几千伏，威胁人身安全和仪表安全。

（2）出现不应有的过热，可能烧坏绕组。这是因为开路后铁芯内磁通密度增加，铁芯损耗增加造成的。

（3）误差增大。因为磁通增加后使铁芯中的剩磁增加。61、感应式电能表倾斜对误差有何影响？

答：感应式电能表当安装位置倾斜一定角度时，将会引起附加误差，其原因主要有以下二点：

（1）由于转盘对于铁芯和制动磁铁等部件的相对位置发生改变，再加上工作磁通的气隙不对称，就会产生一个附加力矩，导致转盘动力矩的改变。

（2）由于驱动元件对上下轴承的侧压力，随着电能表的倾斜而增大，从而引起磨擦力矩的增大，使电能表呈现“负”误差表。在“国家标准”中规定：确定电能表的基本误差时，对电能表工作位置（垂直方向）的倾斜度应不大于1°。

62、用电计量装置安装地点的原则是什么？

答：原则上应装在供电设施的产权分界处。如产权分界处不适宜装表的，对专线供电的高压用户，在供电变压器出口装表计量；对公用线路供电的高压用户，可在用户受电装置的低压测计量。当用电计量装置不安装在产权分界处时，线路与变压器损耗的有功与无功电量均须由产权所有者负担。在计算用户基本电费(按最大需量计收时)、电度电费及功率因数调整电费时，应将上述损耗电量计算在内。

63、国家电力公司对供电企业经营行为有哪些要求？

答：（1）严格执行国家电价政策和收费标准的规定，不准随电费代收国家明令取消的各种基金、附加费、保证金等；

64、吉林省电力有限公司投诉、举报电话？

答：0431-5796666。

65、吉林省执行统一销售电价依据国家什么文件及电价标准？

答：国家发展计划委员会文件急 计价格[2000]880号文件,《国家计委关于调整东北三省电网电价的有关通知》和国家发展计划发展委员会办公厅计办价格[2001]405号文件，《国家计委办公厅关于吉林省实行统一销售电价的复函》，同意吉林省自2001年4月15日抄见电量起执行统一销售电价。66、居民生活电价执行范围及规定？

答：凡属城乡居民家庭生活用电，执行居民生活电价。其他规定：凡利用居民住宅从事生产、经营活动的用电，不执行居民生活电价。有条件的地区，根据需要可以实行居民生活分档或分时电价。

67、非居民生活电价执行范围及规定？

答：除居民生活用电、商业用电、大工业用户生产车间照明以外的照明用电以及空调、电热用电，或者用电设备总容量不足3千瓦的动力用电等，均执行非居民照明电价。例如：机关、部队、医院、学校、幼儿园、福利院、养老院等。照明用电：铁道、航运等信号灯用电；路灯用电等。68、大工业电价执行范围及规定？

答：凡以电为原动力，或以电冶炼、烘焙、熔焊、电解、电化的一切工业生产，且受电变压器容量在315KVA及以上者，以及符合上述容量规定的下列用电，均执行大工业电价。

例如：机关、部队、学校及学术研究、试验等单位从事生产及修理业务的用电。铁路（包括地下铁路）、航运、电车、下水道、建筑部门及部队等单位所属修理工厂用电。自来水厂、工业实验等用电。电气化铁路的牵引用电。大工业电价构成包括电度电价、基本电价。电度电价是指按用户用电电度数计算的电价。基本电价是指按用户用电容量（负荷）计算的电价。基本电费的计算：基本电费可按变压器容量,也可按最大需量计算。在不影响电网安全经济运行的前提下，用户提前15天提出申请，经双方协商后，由用户自行选择，但在协议签署之日1年内应保持不变。按用户自备的受电变压器容量计算：凡以自备变压器受电的用户，基本电费可按变压器容量计算。不通过专用变压器接用的高压电动机，按其容量另加千瓦数（千瓦视同千伏安）计算基本电费。备用的变压器（含直接接用的高压电动机），属冷备用状态并经供电企业加封的，不收基本电费；属热备用状态的或未经加封的，不论使用与否都计收基本电费。按最大需量计算： 按最大需量计算基本电费的用户，应执行下列规定：最大需量，以15分钟内平均最大负荷记录值为标准。不通过专用变压器接用的高压电动机其最大需量应另加该高压电动机的容量。按最大需量计算基本电费的用户，由用户在规定的时间内提出最大需量申请，其申报需量不得低于总装接容量的40%,以供电部门核准数为准，达到核准的105%以上时，超过部分加倍收费；低于核准数95%以下时，按核准数的95%计收基本电费;在核准数的95%至105%之间的，按实际抄见使用最大需量数计收基本电费。逾期不申报的，视同按变压器容量计收基本电费。对有两路及以上进线的，各路进线应分别计算最大需量。备用的线路,属于冷备用的不收基本电费，属于热备用的按变压器容量的40%收取基本电费。其他规定大工业用户的生产照明、空调（系指井下、车间、厂房内照明和空调）与电力用电，实行光、力综合计价，生产照明和空调并入电力用电，按大工业电价计收电费。其办公和其它照明用电，应分表计量，分类计收电费。电解烧碱优待电价适用范围：根据原水电部、国家物价总局《关于停止扩大工业优待电价范围的通知》（[1980]电财字第87号）、《国务院批转水利电力部、国家物价局关于调整东北部分电价和取消华北、华东部分优待电价问题的报告的通知》（国发[1982]107号）文件执行电价。中小化肥电价适用范围：按国家1988年发布的《大中小型工业企业划分标准》和1993年国家计委、电力部《关于新电价表执行中有关问题的通知》（计物价[1993]1761号），凡生产能力符合国家规定标准的中小型化肥生产企业，其化肥生产用电均执行中小化肥电价。69、普通工业电价执行范围及规定？

答：凡符合大工业用电性质，且其受电变压器容量不足315KVA或KW的各项用电，均执行普通工业用电电价。其他规定：普通工业用户的照明用电（包括办公和生产照明），应分表计量。如一时不能分表，可根据实际情况合理分算照明电量，按非居民电价计收电费。农村乡镇的农副产品加工和农机、农具修理等各项工业的用电，其受电变压器容量符合上述规定的执行普通工业电价。

70、非工业电价执行范围及规定？ 答：凡以电为原动力，或以电冶练、烘焙、熔焊、电解、电化的试验和非工业生产，其总容量在3千瓦及以上用电，均执行非工业电价。例如：机关、部队、学校、医院及科学研究实验等单位的电动机、电热、电解、电化、冷藏等用电；铁路、地下铁路（包括照明）、管道输油、航运、电车、码头、飞机场、污水处理、供热厂等动力用电； 基建工地施工用电（包括施工照明）； 地下防空设施的通风、照明、抽水用电； 有线广播站电力用电（不分设备容量大小）、有线电视扩大器。其他规定：农、林、牧、渔业中用工业方法，从事生产的用电应执行非工业电价。如：现代化养鸡场、养猪场、奶牛场、水产养殖场、茶场等。但若有属于加工性质的用电应执行普通工业或大工业电价。

71、农业生活电价执行范围及规定？ 答：凡属农田排涝、灌溉、电犁、打井、打场、脱粒、饲料加工等（非经营性）、防汛临时照明用电，均执行农业生产电价。其他规定：属于国家级贫困县的农田排灌，执行国家核准的贫困县排灌电价。

72、趸售电价执行范围及规定？

答：符合国家有关法规规定，以县级行政区域为供电范围的县级趸购转售单位，执行趸售电价，即趸售电价是电力趸售单位与趸购转售单位的结算电价。其他规定：趸售单位对用户的转售电价执行有审批权限部门批准的电价，不得再向乡、村层层趸售。趸售供电区域的重要用户，应作为供电部门的直供用户，不实行趸售。其他跨省、自治区、直辖市电网和独立电网之间、省级电网和独立电网之间的互供电价，由双方协商提出方案，报有管理权的物价行政主管部门核准。有条件的地区可以在批准的电价基础上实行峰谷电价和丰枯电价。特殊的电价分类与说明按省级以上有价格管理权限的部门批准的办法执行，并报国家电力公司备案。

73、购电量：是指本企业外购的电量，包括：⑴从国外购入的电量。⑵电力企业之间，以及电力企业与自备电厂之间的互购电量。

74、供电量：是指电厂、供电地区或电力网向用户供出的电量，包括输送电能过程中的损失电量。计算公式：供电量=发电量+购电量+由地区（或系统外）输入电量-厂用电（发电及供热用）-地区（或系统外）输出电量。

39、售电量：指电力工业企业卖给用户的电量（包括本企业自用电）。

75、用电量：是指售电量（用户购入电量）与自备电厂的自发自用电量之和。76、输电线路：35千伏及以上电压等级的电力网，统称输电线路。

77、配电线路：6千伏或10千伏及以下电压等级的电力网，统称配电线路。78、线路损失：是指送变配电过程中所损失的全部电量。

79、线路损失率：线路损失电量占供电量的百分比。

80、配电不明损失率：配电量减售电量与配电量之比的百分数。

81、变压器铜损、铁损：变压器铜损：即短路损耗，指变压器一二次绕组在通过电流时产生的损耗，损耗电量随着用电负荷的变化而变化，也称可变损失。变压器铁损：即空载损耗，是铁芯的磁滞损耗和涡流损耗，也称固定损耗。

82、发电厂：装有各种类型发电机组设备，把其他能源转变为电能的工厂。

83、自备电厂：是指不属于电力部门领导，而附属于其它工业企业和事业单位以自用为主的发电厂。

84、热电厂：是指发电兼向外供热的火力发电厂。

85、厂用电：发电厂内与发电和供热生产过程直接有关的耗用电量。

86、变电所：是用以改变电压和控制电能的分配和输送场所。

87、电力系统：是动力系统的一部分，由发电机、配电装置、变电所、电力网的

线路与用户用电设备所组成。

53、电力网：是电力系统一部分，由变电所和各种不同电压的线路组成，电力网的作用是输送电能，并将电能分配到需要的地方。

88、供电地区：在一个电力系统中往往由许多供电地区所组成。供电区域一般是按行政管辖或供电管辖范围划分的。

89、供电方式：指供电电压（高压、低压）直供、趸售、转供和发电厂直配等。

90、供电方案：指新增装用户，根据其用电性质、容量及当地供电条件等，确定的供电方案。内容包括：供电电压、接线方式、计量方式、设计安装、工程竣工期限等。

91、直供用户：指供电部门直接装表计量、抄表收费的用户。

92、趸售用户：符合国家有关法规规定，以县级行政区域为供电范围的县级趸购转售单位称为趸售用户。

93、转供用户：在供电部门的电力设施未达到的地方,经供电企业批准的，委托其它用电户供电、收费的用户。94、用电协议（合同）：供电企业与高压电力用户、趸售、转供电的用户、特殊用户及自备发电厂用户、按供用电规则协商签定的供用电有关的书面材料。

95、整流设备：是将直流电变成交流电或将交流电变成直流电的电器设备。

96、周波减载：由于周波降低，不能保持电压质量或系统安全而将用电负荷减掉一部分，从减轻发电设备负担使周波稳定。

97、继电保护：一般用于变电所，作为保护电力系统安全的电器。

98、无功补偿设备：为了改善电力系统的力率和电压质量,需要安装一些容性无功负荷,这些设备称为补偿设备 99、单耗：即单位产品耗电定额的简称，是指用户生产每一产品单位（或单位产值）所耗的用电量。100、供电营业区：供电营业区是指依法设立的供电营业区域，在此区域范围内供电企业享有从事电力供应与电能经销业务的权利，承担法定的供电义务。

101、供电营业专营：供电营业专营是指为避免重复建设电网和保供电安全，在一个供电营业区内，只准设立一个供电营业机从事的供应经销活动。

102、供电营业许可证制度：供电营业许可证制度是国家赋予供电企业专营（垄断经营电力供销业务）权利，并由国家对其进行资格认证的一种制度。

103、供电工程贴费：是用户申请用电或增加用电容量时，向供电部门交纳，由供电部门统一规划并负责建设和改造等费用的总称。供电工程贴费由供电贴费和配电贴费两部分组成。

104、供电贴费：系指用户应承担的10千伏以上等级的外部供电工程及配套（工程概算内的辅助生产、生活福利等设施）的建设费用。

105、配电贴费：系指用户应承担的10千伏及以下的外部工程及其配套（工程概算内的辅助生产、生活福利等设施）的建设费用。

106、供用电合同：供用电合同是指供电企业根据用户的需要和电网的可供能力，在遵守国家法律、行政法规，符合国家供用电政策和计划要求基础上，与用户签订的，明确双方在供用电权利和义务的协议。供用电合同是经济合同的一种。

107、受电点：受电点即用户受电装置所处的位置。为接受供电网供给的电力，并能对电力进行有效交换、分配和控制的电气设备，如高压用户的一次变电站（所）或变压器台、开关站，低压用户的配电室、配电屏等，都可称为用户的受电装置。同一受电装置不论有几个回路或几个电源供电，都视为是一个受电点。用户有几个设在不同地点的受电装置，就有几个受电点。

108、受电端：用户受电端是指供电设施的产权分界处。高压专线供电户受电端为供电企业变电站的同级电压母线处；其线路属于公用线路的，为用户受电母线处。低压供电的用户其线路属于用户的，则指供电变压器低压母线处；其线路属于公用低压线路的，为进户线计费电能表电源侧。

109、供电点：供电点是指受电装置接入供电网的位置。对专线用户，接线专线的变电站或发电厂，即为该用户的供电点；对高压用户，供电的高压线路即为其供电点；对低压线路，接引低压线路的配电变压器，即为其供电点

110、电价：是指电力生产企业的上网电价，电网间的互供电价、电网销售电价，电价实行统一政策、统一定价的原则，分级管理。

111、一部制电价：不管客户用电设备容量大小，只按用户使用电量的多少计算电费，适用于照明、非普工业、农业生产、趸售等。

112、两部制电价：既按用户设备容量或最大需量计算电费，又按用户用电量多少计算电费，为两部制电价，并且必须是设备容量在315KvA及以上的大工业用户。

113、峰谷分时电价：为了充分利用电网低谷时电量和控制高峰负荷，电网对有调整用电负荷能力的用户采取高峰、低谷电价办法。低谷电价按基础电价下浮50%，高峰时段电价按基础电价上浮50%。

114、无表协定电量：指未装电能表的用户，按实际容量和使用时间与用户协商确定的电量。

115、协议电量：指原使用电能表，发生故障不能正确计量时，可根据实际用电容量和时间计算出当月电量，或按前三个月的平均用电量与用户协商确定的电量。

116、估算：因某种情况不能按例日抄表时，要按实际用电情况参照上月电量合理推算的电量叫估算。117、定比定量：指灯、力分算用户根据灯、商业、力用电设备容量之比定出比例多少求出电量，做为计费依据叫定比。根据用电容量和时间计算出的电量叫定量。

118、实抄率：实抄户数占应抄户数的百分比。119、收费率：实收电费数占应收电费数的百分比。

120、电费违约金：是对不按规定期限逾期交付电费的用户加收的违约电费。

121、托收协议：指委托银行划拨的电费，与用户建立托收无承付关系签定的合同。

122、频率偏差：频率偏差是指系统频率的实际值和标称值之差。____________________________________________________________________________________ 企业电费计算实例

吉林市某一大工业用户，供电电压66千伏，单电源供电，契约容量为124000千伏安，计量用电压互感器（pt）变比为66000/100，电流互感器变比800/5，转代居民家属用电约6700户。抄表情况： 电量的计算：

电量=（本月表示数-上月表示数）＊倍率 倍率=电压互感器变比＊电流互感器变比 =66000/100＊800/5=105600 由此计算出3月份电量为：

峰段电量=（960.15-854.75）＊105600=11131296千瓦时 谷段电量=（820.49-730.26）＊105600=9528288千瓦时平段电量=（1064.93-946.93）＊105600=12460800千瓦时 总有功电量=峰电量+谷电量+平电量=33120384千瓦时 无功电量=（5567.6-5400）＊105600=17635200千瓦时 各类电量数值的计算：

分算容量：电车115957千瓦，非生产照明854.2千瓦，居民照明7188.8千瓦 分算比例：非生产照明用电比例=854.2/124000=0.7％

居民生活照明用电比例=7188.8％ 非生产照明电量=33120384＊0.7％=228157千瓦时 居民生活照明用电=33120384＊5.79％=1920128千瓦时 电力电量=33120384-228157-1920128=30972099千瓦时

其中：电力峰电量=（11131296/33120384）＊30972099=10409288千瓦时

电力谷电量=（9528288/33120384）＊30972099=8910255千瓦时

电力平电量=（12460800/33120384）＊30972099=11652556千瓦时 电费的计算：

电费的构成是电度电费、基本电费、力率电费、代收电费性电费

1、电度电费：

峰段电费=10409288＊0.249＊1.5=3887869.07元 谷段电费=8910255＊0.249＊0.5=1109326.75元平段电费=11652556＊0.249=2901486.44元 非生产照明电费=228157＊0.394=89893.86元 居民生活照明电费=1920128＊0.29=556837.12元 小计：8545413.24元

2、基本电费：

该企业办理暂停容量为20000千伏安，实际运行容量为104000＊12=1248000元

3、力率电费： cosФ=有功电量/

=33120384/

=0.88 该户执行0.9标准，查表增支电费为月电费的1％（注：这个表实在打不起了，可以到书店去买变损手册）力率电费=（8545413.24+1248000）＊1％=97934元

4、代收费电：

电力建设基金=33120384＊0.02（2％固定数）=662407.68元 三峡基本金=33120384＊0.004（0.4％同上）=132481.54元 居民附加费=1920128＊0.015（1.5％同上）=28801.92元

功率因数调整电费办法（注：电费的奖励、罚款就是从这来的）功率因数的标准值及其适用范围：

1、功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户，装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和320千伏安及以上的高压供电电力排灌站。

2、功率因数标准0.85，适用于100千伏安及以上的其他工业用户、100千伏安及以上的非工业用户的100千伏安及以上的电力排 灌站；

3、功率因数标准0.80，适用于100千伏安及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85 注：有功率因数调整表…三页表格很复杂，需要扫描。

上文的计算过程含有一定的专业性，当年检查时曾经手动编过一个小程序，可惜时间长了已经扔进回收站了。检查要注意从两方面入手，即消费者和农电局，消费者手中的红色发票要依据本文第一部分的进行计算，重要的项目有：变损电量（变压器损失电量）、线损电量、力率标准、关于基本金要按照当地物价部门的备案情况来看，一般不会出现什么大问题。现在主要说一下上面的几个重要项目。

1、变损电量，变压器空载运行时要有损失，变压时也有损失，就是变损了，这个计算我已经在上面写清楚了，需要用变损手册，目前非专业人员不可能买得到，到你们本市级以上书店查找一下，农电电网改造过后的变压器的手册。

2、线损电量：很重要，由于线损很难计算（就是第一部分公式最长的那个）所以有个不成文的规矩。就是：线损电量=（抄见电量+变损电量）×3％，各省市对这个3％可能有点小区别，我省的按照省农电局解释，偏远山区可以个别大于3％，但是很少有小于3％的线损。因为就是农网改造过后，线损依然高居不下，原因很清楚，个别工程商的线路，线质低略，损耗过高，而且农电属于企业，赔钱就意味着由自己负担，所以他要想办法。线损和变损是最容易找到办法的。

浅谈电网中无功功率补偿 第3篇

关键词：电网 无功功率补偿 无功电源

0 引言

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

1影响功率因数的主要因素

1.1大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

1.2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

1.3供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

2无功补偿的一般方法

无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

2.1低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

2.2低压集中补偿低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

2.3高压集中补偿高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。

3采取适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。

3.1合理使用电动机；

3.2 提高异步电动机的检修质量；

3.3采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。

3.4 合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。

4 无功电源

电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。

4.1 同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。 ①同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。发电机正常运行时，以滞后功率因数运行为主，向系统提供无功，但必要时，也可以减小励磁电流，使功率因数超前，即所谓的“进相运行”，以吸收系统多余的无功。②同步调相机:同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。③并联电容器：并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发quot；无功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。

并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。④静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。

5 结束语

工业企业无功功率补偿改造 第4篇

一、我国无功补偿的相关政策、技术

1. 国家对功率因数的有关规定

(1) 在主变压器最大负荷时, 高压侧功率因数不低于0.95, 中、低压侧功率因数不低于0.9, 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户, 功率因数在0.9以上 (SD325—89《中华人民共和国能源部标准电力系统电压和无功电力技术导则》) 。

(2) 50kW以上的电动机应进行功率因数就地补偿 (GB12497—90《三相异步电动机经济运行》) 。

2. 企业无功补偿原则

在配电所安装高压补偿装置, 平衡高压侧无功功率。由于存在励磁电流, 变压器高、低压侧功率因数不同, 变压器趋于满载时, 高压侧功率因数较低压侧低5%左右, 轻载时可达15%左右。如果配电所无功补偿在高压侧进行, 则无功电流将在低压输配电网络和变压器内形成有功损耗, 反之只在低压侧进行无功补偿, 则高压侧功率因数仍会较低。

无功补偿基本原则是“分级补偿, 就地平衡, 合理布局”, 具体是: (1) 总体平衡与局部平衡相结合, 以局部为主。 (2) 电力部门补偿与用户补偿相结合。 (3) 分散补偿与集中补偿相结合, 以分散为主。 (4) 降损与调压相结合, 以降损为主。

3. 无功补偿方式

(1) 变电站集中补偿。补偿装置有并联电容器、同步调相机、静止补偿器等, 主要是改善输电网功率因数、提高终端变电所电压及主变无功损耗。该方式管理容易、维护方便, 但对于配电网降损效果甚微。

(2) 低压 (配变380V侧) 集中补偿。通常采用微机控制的低压并联电容器柜, 主要是提高专变用户功率因数, 实现无功就地补偿平衡。该方式对配电网和配变降损有一定作用, 有助于保证用户电压水平和电能质量, 但对电力系统并不可取。

(3) 用户终端分散补偿。直接对工矿企业电机进行就地无功补偿, 优点: (1) 线损率可减少20%。 (2) 减小电压损失, 改善电压质量, 进而改善用电设备启动和运行条件。 (3) 释放系统能量, 提高线路供电能力。该方式缺点是设备利用率低 (低压无功补偿通常是按配变低压侧最大无功需求确定安装容量, 各配电变压器低压负荷波动的不同时性造成大量电容器在较轻载时闲置) 。

二、平高集团无功补偿技术改造

1. 无功补偿前的企业配电系统

平高集团有限公司是我国高压、超高压及特高压开关重大装备三大研发制造基地之一, 原配电系统采用6kV/0.4kV两级供电, 由于历史原因, 在20世纪90年代供电系统升压改造中, 企业采用过渡的10kV/6kV/0.4kV三级供电形式, 10kV/6kV仅作为和10kV供电网络的衔接, 10kV/6kV和6kV/0.4kV配变变压器容量分别为3150kV·A、7830kV·A。随着企业发展, 陆续增加了5台总容量5200kV·A的10kV/0.4kV变压器。

由于供电系统先天不足, 供电可靠性低, 不能满足公司高速增长的电力负荷需求, 每年因功率因数不达标 (较低) 而多缴近10万元电费, 而且线损率高达10%以上。为此, 公司决定实施无功补偿技术改造。

2. 无功补偿改造方案

根据目前我国无功补偿的相关技术要求, 兼顾企业实际情况, 分析公司配电网结构和用电负荷, 最终采取配电变电所高压侧集中补偿和对大功率电机进行节电技术改造、就地无功补偿、提高自然功率因数相结合的方案, 选定补偿后高压侧平均功率因数为0.94。

3. 计算无功补偿容量

(1) 补偿前平均功率因数

式中cosφ1———补偿前平均功率因数

Wm———月平均有功电能消耗量, kW·h

Wrm———月平均无功电能消耗量, kvar·h

经过统计, 公司正常生产时Wm为350万kW·h, Wrm为230万kvar·h, 则cosφ1=0.835。

(2) 计算总补偿容量

式中Qc——系统所需总补偿容量, kvar

αav———年平均有功负荷系数

Pc———企业有功功率, kW

qc———无功功率补偿率

αav一般取0.7～0.75, 如考核电网高峰时功率因数, 对于最不利条件 (用户高峰和系统高峰同时出现) , 可取αav=1。根据Wm和公司生产按每天12h、每月30天计算, 得出Pc=9722kW。将功率因数由0.835提高到0.94 (cosφ2) , 查表1, 差乘: (0.835-0.82) / (0.85-0.835) = (0.361-qc) / (qc-0.257) , 得出qc=0.2814。至此Qc=2735.77kvar。

高压侧无功补偿重点解决变压器和线路的无功消耗, 一般工业企业消耗的功率, 电机、变压器、线路分别占70%、20%、10%, 因此确定高压侧无功补偿容量按Qc的30%计算, 并依据无功补偿柜的规范选择高压侧集中补偿容量为900kvar, 其余1835.77kvar是对电机进行无功就地补偿所需补偿容量。

4. 无功补偿工程实施

变电所高压侧集中补偿是在10kV母线上并联安装两台电容器柜, 选用标准定型产品———TBB型高压并联电容器成套装置。下面重点阐述无功就地补偿改造。

(1) 电机选择和确定实际补偿容量

原则是选择经常在空载、轻载条件下运行、单台功率大及远离电源运行的电机进行无功补偿改造, 补偿以不超过电机空载时的无功消耗为度。依据公司电平衡报告和年度设备普查结果, 共选择70台、总容量4360kW的电机, 用公式或查表求得电机实际无功补偿容量。

式中Q———电机实际无功补偿容量, kvar

P———电机运行时的输入功率, kW

cosφ1′———补偿前电机功率因数

cosφ2′———补偿后电机功率因数

经运行检测, cosφ1′约为0.80, 补偿后单台电机cosφ2′不低于0.95, P=4360kW, 得出Q=1836.955kvar, 满足上文确定的对电机进行就地补偿所需补偿容量的要求 (1835.77kvar) 。

(2) 电机无功补偿节电器安装测试

通过市场调研和试用, 确定选择安装DWJB型电机节电器进行电机综合节电及无功补偿。DWJB节电器分为7.5、11、15kW等多种规格, 具有提高效率, 节省电耗, 功率因数净提升值0.15～0.25, 减少无功损耗等特点, 可广泛应用于轻负载或负载变化较大状态下运行的交流感应电机的节能与优化控制。表2是空压机电机安装DWJB节电器前后的有关参数对比。

四、改造效果

1. 节约电费

无功技术改造总补偿容量为2739.6kVar, 运行统计, 变电所高压侧功率因数平均为0.93～0.96, 达到国家有关规定, 年节约电费支出10万元;从监测结果分析节电率为13%, 则年节电为246万kW·h, 电价按0.55元/ (kW·h) 计算, 共计135.3万元, 两项合计共节省145.3万元。

2. 投资回收期短

TBB型高压并联电容器成套装置和安装费用为10万元, 70台电机节电器和安装费用为61.6万元, 总投资为71.6万元, 投资回收期为5.91月。

采取变电所高压侧集中补偿与大容量感性负载就地补偿是企业无功补偿的有效措施, 投资小见效快, 技术成熟。

摘要：我国无功功率补偿 (简称无功补偿) 相关政策和技术。以平高集团无功补偿改造为例, 从改造方案、参数计算、工程实施和效果等方面, 阐述无功补偿的具体过程。

功率补偿 第5篇

电力机车功率因数补偿装置新控制系统的研制

简要分析了电力机车功率因数补偿装置控制系统存在的问题,阐述了新研制的功率因数补偿装置控制系统的特点和试验情况,说明新控制系统对功率因数补偿装置的.正常运用有重要意义.

作 者：彭新平喻建平郭育华 PENG Xin-ping YU Jian-ping GUO Yu-hua  作者单位：彭新平,喻建平,PENG Xin-ping,YU Jian-ping(南车株洲电力机车有限公司,湖南,株洲,41)

郭育华,GUO Yu-hua(西南交通大学,电气工程学院,四川,成都,610031)

刊 名：电力机车与城轨车辆 英文刊名：ELECTRIC LOCOMOTIVES & MASS TRANSIT VEHICLES 年，卷(期)： 32(3) 分类号：U223.5+3 关键词：电力机车   功率因数   控制系统  

功率补偿 第6篇

关键词：无功功率 负面影响 改善措施 应用设备

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（a）-00-01

1 无功功率的性质分析

无功功率在一定的时间内会从电气设备上获得能量，也会在某个时间内将电气舍不得电磁能量以感应电流的方式补偿给电源，如果在理想状态下，无功功率是不会消失的，而是在电源与电气设备之间进行电磁转换。交流电的大小和指向是较为复杂的，因此在交流电路中会出现电磁场的复杂变换，从而在存在线圈的元件两端产生电动势，这就导致了电感参数的变化。变化的电磁场在电路中会引起电荷的移动，也会导致电容参数的改变。所以无功功率有感性与容性的区别。如电动机的消耗即为感性，而电容器则是容性。在电网中因为存在大量的电感元件，因此需要消耗的无功功率也就随着增加，因此需要在电力工程中充分考虑对无功功率的补充。

2 电力工程中无功功率的影响和无功补偿

2.1 无功功率的影响

如前分析，电磁线圈的电气设备必须在工作中附加电气元件削弱其产生的无功功率。如电动机的转子磁场需要电源取得的无功功率来建立，变压器也会消耗无功，才能让一次绕组工作并产生感应电压，因此无功功率在电力工程中会产生以下影响：因为传输中的无功功率的影响会导致有用功功率出现消耗，如客户需要的有功功率一定时如果电网的无功功率增加则电网的损耗也就会增加；无功功率对电压也会造成损耗增加；无功功率会导致变电设备的供电能力下降；会造成发电机的有功功率下降；造成功率因数降低，而影响电网的运行环境，使得电气设备不能发挥作用。基于以上的影响，不论是从节电层面还是供电质量上都应当对电力工程中存在的无功功率进行补偿，以此改变运行中的功率因数，从而提高电力供应的能力与经济性。

2.2 无功功率补偿

无功补偿就是在电网的感性负荷中设置相应的电容设备，以此补偿电感性负荷引起的无功功率，从而降低无功功率在电网中出现的数量，改变功率因数而提高供电质量。在交流电路中，单纯的电阻元件负载电流与电压的相位应是一致的，纯电感负载电流滞后电压为90 °，也就是纯电容中电流与纯电感中的电流相位差180 °，可以实现抵销，即电源向外部供电，感性负载向外释放的能量在两种负荷间相互变换，感性负荷所需要的无功功率就可以在容性负荷产生的无功功率上获得补偿，这就实现了补偿的目标。

3 电力工程背景下的无功补偿与装置

3.1 无功功率补偿的形式

通常在电力工程中配电网络的无功补偿有以下几种措施，即电站补偿、低压补偿、杆塔补偿、用户补偿等，具体的方式为：（1）变电站补偿方式：对无功功率进行平衡需要在变电站进行集中控制与补偿，这样的补偿目的就是从源头改变电网配电的功率因素，最终达到提高终端变电所电压的效果，对主变压器无功损耗进行补充。这些补偿设备通常连接在变单站的母线上，从工程角度看管理与维护都较为方便，但是对于配电网的损耗降低意义不大。（2）低压补偿方式：在我国采用较多的就是低压补偿，即在变压器的低压侧进行补偿。补偿的设备主要根据用户的情况进行选择，投入与数量相对应的电容器即可完成跟踪补偿。主要的目的就是提高网络中变压器用户的功率因数，以此达到补偿的效果。低压补偿可以对电网和变压器的损耗进行补充，同时也可保证用电客户的电压水平。此类补偿设备一般是以功率因数或者无功功率为基础的电容器投切系统，其补偿的原则就是保证用户的用电质量。但是在应用中无功功率投切的量有可能会与实际需要相差较大，这样就会导致无功功率补偿不足或者过大的情况，对电力系统的运行也有一定的负面影响。（3）杆塔补偿方式：配电网络分布广阔，多数的公用变压器并没有低压补偿，使得无功功率补偿受到了一定的限制，所以产生的无功功率的缺口还需要在发电厂或者变电站进行补充，大量的无功功率会沿着线缆进行流动，从而影响了最终的配电效率。这样就需要在杆塔上进行无功功率补偿，如在10 kV用户外并联电容器置于杆塔上进行无功补偿，从而改善电网的功率因数，使之达到降低电压损耗的效果。但是因为在杆塔上设置电容器距离变压器的距离较大，使得系统的保护措施不易实施，因此提高了对其进行远程控制的成本，保养与维护的工作量也随之增加，工程中施工的环境也受到限制。最后在輕载的情况下运行还应防止配电线路上的过电压与过补偿的情况出现。所以杆塔上的补偿点应因网络而异不易过多，且不设置分组投切来控制其容量。（4）在终端进行补偿的方式：之所以采用终端补偿就因为成真的范围扩大，而低压用户不断增加，企业和工厂对于无功功率的需求量较大，因此直接对终端进行补偿也成为了无功功率补偿的一种方式。这样可以在最为需要的地方进行补偿从而提高电网的运行损耗，同时也保证了电压水平。终端补偿的缺点就是过于分散，管理不易实现集中，且负荷的波动会导致大量的电容器在轻载是闲置，而降低了设备利用

效率。

3.2 功率补偿采用的设备

无功功率补偿的装置应根据网络的性质与电压情况进行合理选择，对于各类无功功率补偿装置和计算应进行综合考虑并采用。配电网络中常见的补偿装置有以下几种。（1）高压装置：在高压配电网络中此类装置被广泛应用，其以高压并联电容器最为主要的补偿装置。在应用中被安装在主变压器的一侧，作为对主变无功损耗的降低措施，同时改善功率因数，对变电站出站端的电压有较强的改善作用，从而发挥供电设备应有的效率。（2）中压装置：在中压补偿装置中，我国使用较为广泛的是干式自愈型并联电容器，利用其对中压网络进行无功功率补偿。此类设备的电容元件利用金属薄膜卷制，卷绕后在顶端进行喷漆，同时利用导线焊接并引出，其元件的外部则利用树脂进行封灌，以此保证其隔绝空气。（3）低压装置：低压补偿装置是无功功率补偿中应用较为广泛的一种，应用中将其安装在配电变压器的低压侧，也可在电动机的附近安装，并与之进行同步运行来进行补偿，同时也可在工厂配电房或者楼宇的配电房内进行无功补偿。

4 结语

综合的看，无功功率补偿是电力工程中不可或缺的运行技术之一，其控制的电网内的无功功率损耗，并以此提高功率因素的稳定性，保证电网运行与用电设备的安全与经济性。

参考文献

[1]赵楠楠.浅谈电网中无功功率补偿[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（2）.

[2]李英成，纪二云.无功补偿节电技术在电网中的应用研究[J].科技促进发展（应用版），2011（2）.

盾构机无功功率补偿系统分析 第7篇

在盾构机电网系统中存在大量的感性负载, 感性负载消耗着大量的无功功率, 无功功率的存在对电网的影响主要有以下几个方面:无功功率增加, 导致电流增大和视在功率增加, 从而使变压器、控制设备和导线等电器设备容量增加;供电设备及线路损耗增加;变压器及线路的电压降增大, 使电网电压产生波动。

1 盾构施工现场存在的问题

在现场运行过程中, 几乎所有设备上的无功功率补偿系统都存在以下的问题:现场检测功率因数值偏低;始发不久就会出现补偿回路的熔断器烧坏, 甚至有的工地电容器烧坏。针对此现象, 对此问题做了以下分析。

1.1 项目分析

以直径6.28m土压盾构机项目为例, 数据如表1所示。

按照如上计算结果, 除拼装模式功率因数低于0.9外。整个电网系统无需补偿就可以达到用电标准。但现场会发现实际检测功率因数值有时候会低至0.6。出现这种现象是因为在计算过程中忽略了一个很重要的因素:电机负载。上述计算结果是在电机满载运行时候的功率因数计算出来的。实际上, 在掘进模式还是拼装模式下, 不是所有运行中的电机都能在额定功率下运行。电机在额定功率下的功率因数在0.9左右。小于额定功率运行时的功率因数为额定运行条件下的50%左右。空载运行则更低只有20%左右。所以, 如果按此情况根据现场实际电机使用率做个估算, 其结果如下表2所示: (下列结果都以满载功率因数的50%计算)

由表2可以看出, 计算结果中功率因数已经小于0.9。这就说明, 现场设备运行时, 所有参与工作的电机都不在满负载状态工作, 甚至有些电机长时间处于空载。所以导致现场检测功率因数值比估算结果还要低。这就说明了前面提到的现场检测功率因数偏低的现象。

2 补偿原则

2.1 盾构机电网无功补偿原则

盾构机上存在着非线性负载如刀盘主驱动变频器。非线性负载产生大量谐波电流并注入到系统电网中。当电网存在谐波时, 单纯并联电容器组的无功补偿方式有如下弊端:并联电容对谐波有放大作用, 易发生串联谐振或并联谐振, 使系统电压及电流的畸变更加严重;由于谐波电流叠加在电容器基波电流上, 使电容器的电流有效值增大, 造成温度升高, 烧坏回路熔丝甚至烧坏电容器。

从表1可知, 整个系统在掘进模式下的谐波污染大约为57%。无功功率补偿原则为, 当谐波污染大于25%时, 就应该采取调谐型补偿。调谐型补偿即在补偿回路中串联电抗器。它可以有效抑制谐波, 防止发生谐振。而盾构机的电网系统全部采用标准补偿, 这种补偿方式在谐波污染如此严重的系统中无疑会出现谐振, 放大谐波。导致电容器过载, 产生发热或烧坏。

2.2 调谐型补偿算法

盾构机电网系统的谐波次数一般为5次。根据并联电容装置设计规范对调谐补偿装置的电抗率规定。背景谐波为5次及以上时, 电抗率K取4.4%~6%。

若将功率因数从拼装模式下的0.7322提高到0.90.根据公式:

(1) 计算得出需要补偿电容165 kvar。选择5步单步补偿:

根据Schneider补偿产品为例, 可选电抗率K=5.4%。

(2) 计算电容器最低设计电压:

以Schneider无功补偿产品为例, 可选电容器设计电压为480V。

(3) 计算设计电压为480V电容器的设计容量QC1

(4) 确定电抗器参数L (m H) :

根据以上计算结果, 实现补偿容量单步40kvar, 共5组。

3 结束语

与纯电容补偿回路相比, 串联电抗器后, 电容器端电压会升高, 高于电网电压, 并使无功功率补偿容量增加。所有选取电容器的设计电压需要高于电网电压, 选择与之匹配的电抗器。同时电抗率是该装置的重要参数, 这一参数需根据电网频谱特性选择。此种补偿方式能使回路的调谐频率低于网络中产生的最低次谐波频率。这样, 该装置在工频时呈容性, 改善功率因数;在谐波频率时呈感性, 防止谐波放大, 防止产生过大的冲击电流。烧坏回路的元器件。所以, 串联进电抗器后的补偿回路不会出现上面所说的烧坏回路断路器或者电容器的现象。

提高整个系统的功率因数, 有利于充分利用电源设备容量, 改善供电质量, 同时也是响应国家节能环保号召的实际体现。

参考文献

[1]李申山, 许鸣珠, 马立明, 等.盾构机电气系统总体设计分析[J].筑路机械与施工机械化.

[2]刘宣宇, 邵诚.盾构机自动控制技术现状与展望[J].机械工程学报.

[3]王晋萍.浅谈提高功率因数的好处和方法[J].

[4]李凤祥, 赵不贿.谐波抑制和无功功率补偿技术的研究与应用[J].电力系统及其自动化学报.

谈功率因素及无功补偿 第8篇

1.1 提高功率因素的意义。

在交流电路中, 电源设备 (如发电机、变压器等) 的额定容量为S=UI。当电源处于额定工作状态时, 其输出功率为P=Scosφ, 其中cosφ是负载的功率因数、由负载所决定。对于不同的负载, 电源输出的有功功率是不同的。功率因数对交流电路的影响主要表现在两个方面。 (1) cosφ低, 线路损耗大。因为I=P/Ucosφ, 当负载有功功率P一定、电压U一定时, 负载功率因数越低, 电源供给负载的电流就越大。设线路电阻力r, 线路损耗为I2r, 线路的电流越大, 输电线路上的损耗亦越大。同时, 线路上电流的增大, 造成线路上的电压降增大, 负载端电压下降, 也影响负载的正常工作。 (2) cosφ低, 电源的利用率低。另一方面, 线路电压降Ir增大, 不但影响供电质量, 而且还多占用电源容量, 对节能和充分利用电源的生产能力不利。例如, 容量为75000k VA的发电机, 如cosφ=0.6, 只能发出45000k W的有功功率, 有30000k VA的容量未被利用;当cosφ=0.95时, 发电机就能输出71250k W的有功功率。从上述分析可知, 提高功率因数能增加电源设备输出的有功功率, 以供给更多的负载使用, 减少线路能量损耗, 使电源设备的容量在额定范围内得到充分利用, 对国民经济有着重要意义。

1.2 提高功率因素的方法。

常用交流异步电动机在空载时的功率因数为0.2~0.3, 而在额定负载时约为0.83~0.85;不装电容器的日光灯, 功率因数为0.45~0.6, 装上电容器, 功率因数可提高到0.9。电力负载主要是电感性负载, 为了改善供电质量, 提高电能的利用率, 必须提高功率因数。按照供、用电规则, 高压供电的工业、企业单位平均功率因数不得低于0.95, 其他单位不得低于0.9。提高功率因数cosφ的最简便办法, 是利用电容与感性负载相并联, 其电路图和相量图如图1所示。这样就可以便电感中的磁场能量与电容的电场能量交换, 从而减少电源与负载间能量的互换。

当感性负载与电容并联后, 电感的无功功率可以与电容的无功功率相互补偿, 减少与电源进行交换的无功功率的数值。所以, 感性负载并联电容后, 从总的效果看, 相当于功率因数提高了。一般, 并入适当的电容后可以使总功率因数达到规定的要求。

为了能提高功率因数而又不影响负载的正常工作, 电容应当与感性负载并联而不能串联。因为感性负载串联电容后虽然也可以改变功率因数, 但是在功率因数改变的同时, 负载上的电压也发生了变化, 会影响负载正常工作。

2 无功功率

2.1 无功功率的原理。

电力网中的变压器和电动机是根据电磁感应原理工作的。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场, 在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等, 这种功率称为感性无功功率。接在交流电网中的电容器, 在一个周期内上半周的充电功率与下半周的放电功率相等, 这种充放电功率叫做容性无功功率。

将电容器和电感并联接在同一电路中, 电感叹收能量时, 正好电容器在释放能量, 而电感放出能量时, 电容器却在吸收能量。能量就在它们之间交换, 即感性负荷 (电动机、变压器等) 所吸收的无功功率, 可由电容器所输出的无功功率中得到补偿。因此, 把由电容器组成的装置称为无功补偿装置。此外, 调相机、同步电动机等也可作为无功补偿装置。

无功补偿的作用和原理可由图2来解释:

2.2 按照功率因素要求确定补偿容量。由图1可得到根据补偿前后的功率因素的变化而确定补偿容量Qc的计算公式为

Qc=P (tgφ1-tgφ2) =Pqc (千乏)

式中, P为用户的有功功率;φ1, φ, 2分别为补偿前后的功率因素角;qc为无功功率补偿率, 即每单位有功功率所需的电容器补偿值, 其单位为千乏/千瓦。

2.3 无功功率平衡与电压水平的关系。

在电力系统中, 无功电源发出的无功功率必须与无功负荷和无功损耗相平衡月时还应有一定的无功备用电源, 其关系可表示如下

式中, ΣQGC为无功电源总和;ΣQLD为无功负荷的总和, △QΣ为无功损耗总和;QR为无功备用。

在进行无功平衡时, 应按最大无功负荷运行方式进行。为了减少无功功率流动, 降低网损, 改善电压质量, 应按照无功就地平衡的原则进行平衡, 这也是推行无功就地补偿的基本理论。

当负荷无功功率增加时, 其无功功率电压特性如图1中曲线2'所示, 发电机励磁电流不变、电势不变、系统相应的无功电源不变时, 电源的无功功率特性仍是曲线1。这时曲线1与2'相交于a'点, a'点即为新的无功功率平衡点, 此时

所对应负荷点的电压为Ua', 。显然, Ua'

总之, 实现无功功率在额定电压下的平衡是保证电压质量的基本条件。应当特别强调指出, 为了最大限度地降低线损, 改善电压质量, 提高电力系统的技术经济效益, 不仅要做好整个电力系统的无功平衡, 最重要的是要做到无功就地平衡。具体地说就是要实现分区平衡、分线平衡, 每个变电所平衡, 每个用户平衡, 甚至要做到每个用电元件都平衡。

参考文献

电容器无功功率补偿的应用 第9篇

关键词：电容器无功功率补偿

0 引言

连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率, 还需要一定的无功功率, 电机和变压器中的磁场靠无功电流维持, 输电线中的电感也消耗无功, 电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗, 提高电力输送的容量和质量, 必须进行无功功率的补偿。

1 电力电容器的补偿功能

经电业部门调查, 农网和城网输送功率潮流的功率因数大都在0.65-0.8左右, 企业内部的配电网潮流的功率因数在0.65-0.7左右。低压用电设备由于动力设备实际作功比额定功率小及家用电器的作功特性, 所以其自然功率因数大都偏低。供电系统除供给有功功率外, 还供给大量无功功率, 以至发电设备输送电能至配电设备不能有效利用。供电系统除供给有功功率外, 还供给大量无功功率, 以至发电设备输送电能至配电设备不能有效利用。当功率因数偏低时, 将造成下列不良影响:降低了发电设备的有功功率及发电设备效率, 提高了发电成本。电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。将它连接到需要无功的补偿装置或设备上, 变压器和输出线的负荷降低, 从而输出有功能力增加。

变配电设备的供电能力。在输出一定有功功率的情况下, 供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。使电网损耗增加 (电网线路中的电能损失与功率因数值的平方成反比) 功率因数愈低, 线路中的电压损失也愈大, 使用电设备的运行条件恶化。由此可见, 提高功率因数对整个电力系统的经济运行有着重大意义, 电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。

2 自愈式低压并联电力电容器的结构特点

多年来, 低压侧的无功补偿, 大量采用油浸纸介电容器。这种电容器体积大、损耗高、成本高, 而且爆炸、鼓肚、漏油现象严重, 已远远不能适应电网发展的要求。

近年来发展起来的自愈式低压并联电力电容器, 是以电工级的聚丙烯膜为介质, 单面蒸镀一层金属膜为极板, 采用无感卷绕法形成元件, 在其两端面喷涂金属, 将极板引出作为电极。电容器应当有放电器件, 当电容器从电源脱开后, 它能在规定的时间内把电容器上剩余电压降低到零, 以保证维护人员的人身安全和防止重复投切时电压叠加造成电容器过电压。自愈式低压并联电力电容器尽管有自愈功能, 比较安全可靠, 但仍存在自愈失败的情况, 造成元件绝缘水平降低, 甚至短接, 产生鼓肚、爆裂等个别情况。

2.1 压差防爆装置当电容器的某一元件绝缘程度下降时, 必然

产生超常热量, 内压增大, 使电容器外壳变形, 膨胀, 机械位移把防爆片 (线) 拉断。由于电源通过防爆片与电容器元件相接, 防爆片断开等于电源脱开, 防爆效果决定于防爆片的设计、安装位置和电容器的密封性等。线路电压损失与线路电流成正比, 提高功率因数减少线路无功电流, 也就减少了线路电量损失, 对于波动大和冲击性负荷无功动补装置做自动跟踪投切可以显著抑制电压闪变, 对于谐波源负荷, 选用抗谐波动态装置, 可使公用母线电压正弦波形崎变率达到国家标准;对于不平衡负荷选用分相补偿的动补装置, 则可使负序电压改善到达到电网负序电压国家标准。

2.2 安全膜把金属化薄膜蒸镀成网状结构, 即把电容器元件的

容量划分成相当数量的小电容的并联。每个小电容蒸镀成具有电流保险的结构, 在电容器元件的某一个小电容电弱处自愈失败时, 该小电容电流保险熔断, 推出运行, 而整个元件容量下降甚微。

2.3 温度电流型保险电容器由多个电容器元件组合而成, 如果

每个元件设置温度电流保险器件, 当某一个元件由于自愈失败时绝缘下降, 甚至短接时, 会产生过热电流, 促成温度电流保险动作, 该元件即刻退出运行, 而整台电容器仍可继续正常运行, 只是电容量有少量下降而已。防爆预防措施是必要的, 最重要的是提高电容器元件的可靠性。一般厂家都非常重视材料的选择和工艺条件的控制。缺乏优良的原材料和严格的工艺控制, 是生产不出优良的成品电容器的。

金属化膜是电容器生产的关键原材料。目前一般生产自愈式低压并联电力电容器使用Al金属化聚丙烯膜、Zn-Al (或Ag-Zn) 聚丙烯金属化膜。

3 铝金属化膜和锌铝金属化膜的区别

在镀膜技术中, 因铝膜生产成本低, 对环境的适应性强, 常温常湿自然条件下, 可以存放较长时间而保持导电性不变, 自愈性能较好, 便于保管和操作, 因而得到广泛应用。金属化电容器最突出的一个特点是具有良好的自愈性, 就是说当其介质的电弱处被击穿后, 由于短路产生的高能量使击穿附近的金属镀层迅速逸散形成空白区, 重新恢复绝缘。这一特性要求金属化膜具有较薄的镀层。但在金属化的电容器中, 金属镀层是作为极板使用的, 从金属导电原理出发, 又要求金属镀层越厚越好, 这样电容器才能承受大电流的冲击。其喷金材料只能是Al、Zn或其合金, 不同种类的金属在电场的作用下, 接触面的电化学腐蚀是存在的, 加上镀层, 喷金面接触不良, 造成耐电流冲击能力差。同时铝膜电容器在运行中由于热电效应, 镀层极易腐蚀脱落, 导致容量下降, 损耗增大、发热等。蒸镀采用边缘加厚技术, 极板部分方阻比较大, 喷金接触部分方阻小, 这就解决了自愈性和抗大电流冲击的矛盾。而喷金材料采用和极板相同的Zn, 不存在电化学腐蚀现象。真空镀膜的损伤程度也小。因而Zn-Al金属化膜电容器的性能稳定, 具有容量下降率小, 耐冲击能力强, 使用寿命长等特性。但是Zn-Al膜允许在空气中暴露的时间短, 镀层容易氧化, 工艺要求比较严格, 处理不当, 会在电热的作用下, 损耗增大, 影响其使用寿命。

4 电容器的质量

合格的自愈式低压并联电力电容器应当符合GB12747-91标准, 出厂前对电容器元件都经过检验、筛选, 合格的元件才允许组装电容器。整台电容器的容量、损耗、耐压和绝缘等主要指标都经过测试, 外观经过检查合格后才允许出厂。

5 使用注意事项

无功补偿装置安装后, 试运行过程中, 要对系统进行检测, 发现过电压、过电流、振荡、谐波等要及时采取措施, 这对于电容器的正常运行是非常必要的。值得一提的是, 一般用户往往忽视使用说明书, 使用注意事项安装时要仔细领会、照办。大家知道, 电容器的阻抗是和频率成反比。随着频率的增高, 损耗也增大。对于电路中的谐波和涌流要采取措施加以限制。电容器总是要产生热量的, 要特别注意通风冷却。无功补偿装置安装后, 试运行过程中, 要对系统进行检测, 发现过电压、过电流、振荡、谐波等要及时采取措施, 这对于电容器的正常运行是非常必要的。

6 推广应用

无功功率自动补偿的先进性和实用性, 通过实践证明, 该装置能频繁快速投切、消除无功反送、提高配电设备的利用率、大幅度改善用户的功率因数、节省用户的扩容投资和电费的支出、显著改善配电质量, 达到高效节能的效果;符合国家的节能政策, 创造良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]ZKP电机专用节电器使用手册[Z].北京中矿节能技术有限公司.2004.

[2]赵希正.中国电力负荷特性分析与预测[M].北京:中国电力出版社.2002.

浅谈功率因数的动态补偿 第10篇

关键词：传统的无功补偿的特点,动态无功补偿分析

0 引言

在供电系统中,系统的构成有发电机、变压器、输电线及用户的负荷。工业用户负荷中、除电阻炉是电阻负荷外,其他常用的负截如电动机、感应加热设备、整流装置等是感性负截,从电路的角度看,均可等效为电阻与电感的串联或并联。而输电线路除个别高压系统由于输电线的分布电容较大,使线路可等效为容性外,其他供电线路,特别是低压系统,都可将供电线路等效为集中参数的线路电阻与电感中联。

1 传统的无功功率补偿的方法

根据调节同步电机可以调节其无功电流和功率因数的特点,它是专门制造用来改善电网功率因数、不带任何机械负载的同步电机,即同步补偿机,它实属是空载的同步电动机,它的励磁电流It与电枢电流lm的V形曲线如图1所示。

将同步补偿机工作在过励状态,Im的为超前电网电压的容性电流,用它可以补偿负载的感性无功电流。为保持在各种情况时,负载端电压比较稳定和电网的功率因数在某一范围内,将同步补偿机与负载并联接入电网。同步补偿机的励磁置用U2大小cosφ2大小进行自动控制,以自己改变励磁电流大小,从而使电网具有较好的质量。同步补偿机调节范围宽,但结构复杂,起动和控制也麻烦,运行费用较高,所以一般在大容量系统中用。在过励运行的同步电动机也能向电网供给超前的无功,所以对不调速的大容量机械,应尽量采用同步电动机拖动,以得到改善电网功率因数的效益。

并联电容器

一般厂用电多用并联电容器的方法进行功率因数的改善。若将电容直接接在感性负载如感应电动机端,则补偿效果就可直接改善厂内的功率因数。为集中管理,多数还是将补偿电器设置在变电所内,可以在高压侧补偿,、也可在低压侧补偿。

并联电容补偿无功提高功率因数是分组投切的,所以不能很好地保证cosφ和U2的调节,且其响应速度慢,所以对于要求响应较快的无功补偿系统来说,就应采用静止无功补偿装置(SVC),由于SVC动态性能好,所以又叫它们为动态无功功率补偿装置。

2 静止无功功率补偿装置(Svc)

对无功功率变化急剧的情况,如电弧炉,大容量变流器等设备的无功功率补偿,常用静止无功功率补偿装置(SVC)。它的响应速度快,动态性能好,可以克服电容切换的分段控制,可以进行cosφ的动态补偿,它是现在电力电子装置在供电系中容量非常大的设备。常用的有用晶闸管或积极可关断晶闸管(GTO)控制的固定电容调电感式无功补偿装置(TCR),也可用固定电感调电容式的无功补偿装置。

3 采用PWM控制方式的整流器是提高有整流器功率因数的最好方法

对大容量的整流器,由于晶闸管的导通角要根据负载要求进行调节,在导通角改变的一般情况下,其功率因数只有0.4-0.6,导通角小时cosφ更低。所以若将晶闸管相控制整流,改为PWM脉宽调制式整流,就可提高电网的功率因数,用GTO的PWM式整流器电路如图2(a)所示,图2(b)画出整流输出的问题波形。

由于PWM频率比工频高得多,所以滤波器流参数和尺寸就比工频带的小得多。改变脉冲的占空比即可方便调整输出的直流电压动态的无功功率补偿装置由于用半导体开关器件控制,有很好的动态特性,虽现在它们的造价比起并联电容器的传统方法贵得多,但对无功负荷变化迅速的重要负载来说,采用静止无功补偿装置的技术和经济效益还是十分显著的,随着电力电子器件与计算机控制技术的发展,动态无功补偿器SVC正朝着高电压和大容量方向发展。所以它应是今后的发展和推广应用的方向。

参考文献

[1]晶闸管串联调压电容无功的方法(论文期刊,李民族,吴晓楠).

[2]电网无功补偿实用技术.中国水利电力出版业1997年6月(靳龙章丁毓山).

浅谈变电站无功功率的补偿 第11篇

1 变电站无功补偿容量的确定

(1) 35 kV变电站的补偿容量，一般可按主变压器容量的10%～15%确定;110 k V变电站的补偿容量，一般可按主变压器容量的15%～20%确定。

(2)有些地区变电站经常处于轻载运行状态，其补偿容量可取最小补偿值，约为主变压器容量的5%～10%。但是有关电容器室等设施的规划，应留有发展余地。

(3)电网的110 kV变电站若有高压要求，或者35k V变电站的10 k V母线压降很大，不能满足供电质量要求时，可按提高电压的要求确定补偿容量，但是按调压要求计算出的补偿容量，一般都大于其经济补偿容量。为了节省投资和减小电容器室面积，其中一部分电容器应作临时性装设处理(例如采取户外半露天式装置等)，以便在电压质量得到改善后，拆除多余的电容器。

(4)若35 kV变电站的出线较多，线路所带负荷又靠近变电站出口侧，则可适当增大在变电站10 kV母线上装设的电容器组容量，利用这部分容量就近补偿线路前端的无功负荷是经济的。

(5)变电站的电容器组应合理分组。为了减少开关设备、安装费用及操作量，对于没有特殊高压要求的电容器组，应尽量减少分组，提高单组容量。由于变电站一般均装设2台主变压器，二次侧母线又分为2段接线，为了适应变压器的分台运行和二次侧母线的分段运行及方便检修，电容器组以分成2组为宜。运行经验表明，电容器组分成2组后，一般均能适应轻载无功负荷(接近主变压器空载运行)及平均无功负荷(接近正常无功负荷)变化的需要。

2 按调压要求确定补偿容量

有些变电站由于处在电网末端，供电电压较低或者因所带负荷过重，以致电压降很大。为维持正常供电, 必须提高二次侧母线电压水平。下面介绍按提高电压要求选择电容器组补偿容量的计算方法。

2.1 精确计算法

装设电容器前，送电端的有功负荷功率和无功负荷功率分别为P1和Q1，电压为U1;受电端的有功负荷功率和无功负荷功率分别为P2和Q2，电压为U2，则其电压降为

式中X———变电站以上线路的电抗值(计算到上一级变电站)，Ω。

装设并联电容器Qc后，线路送电端的无功负荷功率为Q1-Qc，线路末端电压由U2提高到U′2，其电压降为

电压提高的数值为

若忽略电压降的横向分量，则可得出电压由U2提高到U′2所需要的补偿容量为

2.2 简化计算法

令式(1)中的U′2-U2=△U″，U2≈U1，则提高电压△U″所需要的补偿容量为

2.3 已知三相短路容量的计算方法

已知三相短路容量，则补偿容量可按式(2)计算：

式中Sd———变电站母线上的三相短路容量，MV·A。