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现代节电技术与节电工程(无功补偿节电技术)孙成宝 金哲 主编 济南市节能监察支队授讲 引用标准 GB/T 3485-《评价企业合理用电技术导则》 GB/T 13462-2008《电力变压器经济运行》 GB/T12497-2006《三相异步电动机经济运行》 第二部分 无功补偿节电技术 摘要：在能源紧缺时代，我国2/3的能源却在转换过程中白白损失掉了，提高能源效率时不我待。 关键词：电容、无功补偿、功率因数、损耗 无功管理现状 鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡，以提高供电用双方和社会的经济效益 。 我国电力工业长期以来存在着“重发、轻供、不管用”；“重发、轻供、无功功率只管用”。电力计量计费办法中存在着“重有功、轻无功、容量电价不再话下”。 无功管理的意义 用电设备正常运行时，不仅要从电网吸收有功功率用来作功，而且还要吸收无功功率建立磁场：无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低，功率因数下降。因此，提高用电体系功率因数对电网的降损节电，安全可靠运行有着极为重要的意义。 解决办法 功率因数低的实质，是无功功率太高。如果提高电力线路所输送负荷的功率因数，必须设法减少由该电力线路输送的无功功率。减少无功功率的方法有两种：一是提高自然功率因数；二是人工补偿提高功率因数。 第一节 无功补偿的工作原理在交流电路中感性负载：电压超前于电流90度（周波1/4）容性负载：电流超前于电压90度（周波1/4） 无功补偿原理接线图和相量图 C—并联电容 、Ic—电容电流、Ic超前U的角度为Фc，M点为电容并联点、电流I2是IL与Ic的相量和。 图中：RL—感性负荷； U—输入电压； IL—负载电流； ФL—功率因数角并联电容前输入电流：I2=IL；并联电容后输入电流：I2=IL+Ic 结论 1.提高M点以前功率因数（输电线路），减少了输入电流，负载电流和负载的功率因数基本不变。 2.电容是负载而不是电源。电容从电网吸收的无功功率是超前电流引起的。电感电路从电网中吸收的无功功率是滞后电流引起的。由超前电流与滞后电流的互补作用，从电容并联点之前的电源（或电网）吸收的无功功率减少了。也就是说电容性负载的无功功率补偿了电感性负载的无功功率。 3. 电容性负载的无功功率与电感性负载的无功功率是相互补偿的。也就是说，当感性负载的功率因数较低时，在负载两端并联电容可提高功率因数；如果负载是电容性的且功率因数较低时，在负载两端并联电感也是可以提高功率因数。 第一节 无功补偿的作用、目的与配置 一.无功补偿的作用 提高用电体系功率因数的“五要素” 1.降低线路损失 2.增加电网的传输能力，提高设备利用率 3.减少设备容量 4.改善电压质量 5.减少用户电费支出 （第一节 无功补偿的作用、目的与配置） 二.无功补偿的目的 1.减少功率损耗 2.减少电力线路的电压损失 3.可提高设备利用率 4.可减少电流、电力线路和变压器实现扩容 （第一节 无功补偿的作用、目的与配置） 三.无功补偿的配置原则 1.“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡” 2.集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主。 3.分散补偿与就地补偿相结合，以就地补偿为主。 4.降损与调压相结合，以降损为主。 第二节 无功补偿容量的确定 一. 概念 电力负荷的功率因数称为自然功率因数（无量纲）。 用电体系有功功率与视在功率之比，即功率因数； 以用电体系有功电量与无功电量为参数计算而得的功率因数，即企业用电体系功率因数，又称企业用电体系加权平均功率因数。 （第二节 无功补偿容量的确定） 二. 概论 供电系统中，自然功率因数均低于规定的功率因数标准。为了提高电源设备的利用率，减少变电和配电过程中的功率损耗，均需要人工补偿功率因数。在维持负荷不变且不过补偿的情况下，增大补偿容量，能较多地减少变压器和电力线路的功率损耗，但补偿装置的功率损耗增大；减小补偿容量，能使补偿装置的功率损耗减小，但变压器和电力线路功率损耗减小不多。经无功补偿后的功率因数过高或过低，均使总功率损耗增加；若补偿后的功率因数恰当，能使总功率损耗最小。如果所确定的无功补偿容量和对应功率因数，能使变压器、电力线路及补偿装置的功率损耗总值最小，则称之为按经济运行原则确定无功补偿容量和功率因数。此情况的补偿容量称为经济运行补偿容量。此情况的功率因数称为经济运行功率因数。 （第二节 无功补偿容量的确定） 三.配电网络无功补偿容量确定 1.变电所的无功补偿（高压集中补偿） 主要用于补偿主