农网规划-第8章z

S= P +Q
2 2
（8—1）
而
P = cos ϕ S
（8—2）
被定义为电力网的功率因数，其物理意义是，线路的视在功率； 被定义为电力网的功率因数，其物理意义是，线路的视在功率； 供给有功功率的消耗所占百分数。在电力网的运行中， 供给有功功率的消耗所占百分数。在电力网的运行中，我们所 希望的是功率因数越大越好。如能做到这一点， 希望的是功率因数越大越好。如能做到这一点，则电路中的视 在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。 在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。
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3．功率因数调整电费计算公式 现以功率因数标准为0.85为例， 现以功率因数标准为0.85为例，来说明增收功率因数调整电费 0.85为例 百分值计算公式的建立方法。 百分值计算公式的建立方法。 当实际功率因数值在0 65—0 85之间时 从表8 2不难看出： 之间时， 当实际功率因数值在0．65 0．85之间时，从表8—2不难看出： 功率因数每降低0.01则功率因数调整电费的增收率增加0.5 0.01则功率因数调整电费的增收率增加0.5％， 功率因数每降低0.01则功率因数调整电费的增收率增加0.5％， 用公式表示则为 (8（0.85-cosφ）×50%=50×（0.85-cosφ）% ） 50%=50× 0.85-cosφ (8-7) 例如：cos φ ＝0.79，则功率因数调整电费的增收率为 0.79， 例如： 50× 0.85-0.79） 50×（0.85-0.79）%=3% 其结果与表8—2是一致的。 其结果与表8 2是一致的。 而当实际功率因数在0.6一0.65之间时，功率因数每降低0.01， 而当实际功率因数在0.6一0.65之间时，功率因数每降低0.01， 0.6 之间时 0.01 则调整电费的增收率增加1％，于是有 则调整电费的增收率增加1％，于是有
+0.1=0.75=50× 1.5（0.65-cos φ ）+0.1=0.75-cos φ =50×（1.5-2cos φ ）% 0.65（8—8） 8
=0.63， 50× 1.50.63）%=50× 若cos φ =0.63，则 50×（1.5-2×0.63）%=50×0.24%=12%
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第八章 配电网无功补偿
8.1 无功补偿和提高功率因数的意义和功率因 数调整电费 8.4 确定补偿容量的几种方法 8.5 低压网无功补偿的实用方法 8.6 电网无功补偿规划 8.7 变压器在无功补偿中有关参数的计算
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农村电网建设与改造技术原则” 在“农村电网建设与改造技术原则”中，对电力网无 功补偿给出了明确的指示和要求， 功补偿给出了明确的指示和要求，要求在补偿中坚持 全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡” “全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原 指出变电所宜采用密集型电容补偿， 则。指出变电所宜采用密集型电容补偿，可按主变压 器容量的10％ 器容量的 ％~15％配置补偿容量；100kVA及以上 ％配置补偿容量； 及以上 的配电变压器宜采用自动跟踪补偿； 的配电变压器宜采用自动跟踪补偿；配电变压器的补 偿容量也按变压器容量的10％ 偿容量也按变压器容量的 ％~15％配置；并要求积 ％配置； 极推广无功补偿的微机监测和自动投切装置， 极推广无功补偿的微机监测和自动投切装置，采用技 术先进的集合式、自愈式电容器。 术先进的集合式、自愈式电容器。
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二、提高功率因数的意义
1．改善设备的利用率 功率因数还可以表示成下述形式 式中 有功功率， P—有功功率，kw； 有功功率 kw；
cos ϕ = P = S P 3UI
（8-3）
线电压， 线电流， U—线电压，kV； I—线电流，A。 线电压 kV； 线电流
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2．按功率因数调整电费办法 我国制定的“力率调整电费办法” 我国制定的“力率调整电费办法”，适用于实行两部电价 制大工业用户的生产用电。 制大工业用户的生产用电。按功率因数调整电费的收取方法如 下。 (1)按照规定的电价计算出当月的基本电费和电量电费 按照规定的电价计算出当月的基本电费和电量电费。 (1)按照规定的电价计算出当月的基本电费和电量电费。 (2)再按照功率因数调整电费表所订的百分数增减计算 再按照功率因数调整电费表所订的百分数增减计算， (2)再按照功率因数调整电费表所订的百分数增减计算，如表 8—1和表8—2所示 1和表8 2
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按表8 l规定，只得到减收电费为0.2％。在客观上形成不支 0.2％。 按表8—l规定，只得到减收电费为0.2％。在客观上形成不支 持用户把功率因数提高到0.95以上， 0.95以上 持用户把功率因数提高到0.95以上，其又是与电力系统的需要 相违背的。 相违背的。 3．不适当的鼓励造成电费收入减少 对大工业用户，要求其功率因数为0.90。当用户装设少量的无 对大工业用户，要求其功率因数为0.90。 0.90 功补偿设备时，使其达到0.905 按着四舍五入的原则， 0.905， 功补偿设备时，使其达到0.905，按着四舍五入的原则，则可使 cosφ折算为0 91，这时用户则可得到减收电费2 的利益。 cosφ折算为0．91，这时用户则可得到减收电费2％的利益。对 于供电部门来说，这是少收电费的漏洞。 于供电部门来说，这是少收电费的漏洞。
四、现行功率因数调整电费办法所存在的问题
1．免费供应的无功电力比例过大 对一般工业用户而言，要求功率因数为0.85 0.85， 对一般工业用户而言，要求功率因数为0.85，即供应每兆瓦时 有功电量，则免费供应无功电量为619kvar 619kvar。 有功电量，则免费供应无功电量为619kvar。这种搭配比例已不 适应大电力系统的发展。 适应大电力系统的发展。因为大电网的超高压输变电设备输送无 功的损耗很高，并且随负荷波动其变化很大。因此， 功的损耗很高，并且随负荷波动其变化很大。因此，需要考虑自 动调整的无功补偿，并要求无功电力就地供应。 动调整的无功补偿，并要求无功电力就地供应。 2．对超用或少用无功电量的用户记费方法不合理 若功率因数的标准为0.85 欲使其从0.85提高到0.86 0.85， 0.85提高到0.86， 若功率因数的标准为0.85，欲使其从0.85提高到0.86，则当用 户的有功电量W 100MWh，需补偿无功电量Q 户的有功电量W为100MWh，需补偿无功电量Q为 Q=W（tgϕ tg tgϕ (0.6197–0.593)=2670(kvarh) Q=W（tgϕ1–tgϕ2）=106×(0.6197 0.593)=2670(kvarh) 可是，按表8 1规定其减收电费为0 ％。而若使从 而若使从0 95提 可是，按表8—1规定其减收电费为0．5％。而若使从0．95提 高到0 97， 高到0．97，则需补偿无功电量为 Q=W（tgϕ tg tgϕ (0.3287–0.2506)=7810(kvarh) Q=W（tgϕ1–tgϕ2）=106×(0.3287 0.2506)=7810(kvarh)
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4．无功倒送造成电费减少 按着功率因数调整电费的办法规定， 按着功率因数调整电费的办法规定，安装在用户的无功电能表 应加装防倒装置，对用户倒送的无功电量不作扣除或不作统计。 应加装防倒装置，对用户倒送的无功电量不作扣除或不作统计。 有些供电单位对这一规定执行不严，给电费收入造成损失。 有些供电单位对这一规定执行不严，给电费收入造成损失。从 道理上来说，仅装防倒装置是不够的， 道理上来说，仅装防倒装置是不够的，还应考虑加装倒装无功 电量的计量，对倒送无功电量进行收费。这是因为， 电量的计量，对倒送无功电量进行收费。这是因为，用户倒送 无功的时间，绝大多数是电网无功过剩的时间， 无功的时间，绝大多数是电网无功过剩的时间，这将给电网带 来很大的功率负担和额外线损，并对电网造成过电压危害， 来很大的功率负担和额外线损，并对电网造成过电压危害，迫 使安装电抗器，以便就近吸收，由此造成电网的投资增加。 使安装电抗器，以便就近吸收，由此造成电网的投资增加。可 电业部门对用户倒送无功收取一定的费用是合理的。 见，电业部门对用户倒送无功收取一定的费用是合理的。 5．关于民用电器设备的无功补偿问题 目前，我国城市和农村生活用电不断增长， 目前，我国城市和农村生活用电不断增长，但民用电器的功率 因数很低，大多数民用电器不带补偿装置，特别是日光灯。 因数很低，大多数民用电器不带补偿装置，特别是日光灯。供 电部门和政府有关部门应对民用电器生产实行严格的监督， 电部门和政府有关部门应对民用电器生产实行严格的监督，要 cosφ应不低于0.95 否则将不颁发产品合格证。 0.95， 求cosφ应不低于0.95，否则将不颁发产品合格证。对未装补 偿的民用电器应另行拟定收费方法。 偿的民用电器应另行拟定收费方法。
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(3)用户的功率因数以用户在一个月内所消耗的有功电量W (3)用户的功率因数以用户在一个月内所消耗的有功电量W和无功 用户的功率因数以用户在一个月内所消耗的有功电量 电量Q进行计算， 电量Q进行计算，即 如果用户的平均功率因数在功率因数调整电费表所列数字之间， 如果用户的平均功率因数在功率因数调整电费表所列数字之间， 以四台五入计算。如0.885为0.86，0．754为0．75。 以四台五入计算。 0.885为0.86， 754为 75。
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3．减少线路损失 当线路通过电流I 当线路通过电流I时，其 有功损耗 可见，线路有功损失∆ 可见，线路有功损失∆P 成反比， 与cos2φ成反比， 越高， 越小。 cos2φ越高，∆P越小。