工厂无功功率因数的补偿15810.docx

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1、企业内部供供电应该重重视功率因因数的补偿偿方法来源：互联联网时间间：20009-5-116 9:07:1182006年年12月88日摘要：今今年我们对对25家企企业进行了了能源审计计，审计中中发现企业业对供电体体系中的高高压端的功功率因数都都较注意（因因为太低的的话可能被被罚款），即即都能达到到评价企企业合理用用电技术导导则中规规定：企业业的功率因因数应达到到0.9以以上的要求求，但部分分企业没做做到是在“提提高自然功功率因数的的基础上，合合理装置无无功补偿”。本本文简单分分析了无功功补偿的作作用，主要要以实例的的简单推算算能使大家家对它（即即功率因数数的高低到到底对输配配电线路的的损耗的影影

2、响，它每每年可能会会增加了企企业几万元元的电费负负担。）有有个较明白白的认识。提提高低压电电网和用电电设备的功功率因数，已已成为节电电降耗工作作的一项重重要措施。一、概述变压器和三三相异步电电动机是电电感性设备备，在生产产运行中需需要从电源源中吸收大大量的无功功功率，才才能正常工工作，会给给企业造成成较大的电电压损失和和电能损耗耗。如企业业中存在大大马拉小车车、点动的的电动机其其运行功率率因数及综综合效率都都很低，损损耗大等方方面的问题题。因此，加加强对三相相异步电动动机的运行行管理，提提高运行功功率因数和和综合效率率，同时加加强对功率率因数的补补偿，减少少无功功率率，减少线线路损耗是是势在必

3、行行的。许多企业一一般都是在在企业内部部配电室里里二次侧的的0.4千千伏母线上上集中安装装一些电容容器柜，对对变配电系系统的无功功功率进行行补偿，这这对于提高高企业内部部的供电能能力，节约约变配电损损耗都有积积极作用。可可是，由于于企业内部部的电动机机大都通过过低压导线线连接，即即在供配电电线路的未未端，分散散在各个生生产车间里里面，形成成了企业内内部的输配配电网络，其其结果造成成大量的无无功电流仍仍然在企业业内部的输输配电线路路中流动，所所造成很大大的损耗。由由此，企业业尽可能提提高自然功功率因数外外，还必须须采取分组组补偿和就就地补偿等等措施，来来提高功率率因数，最最终实现节节能降耗的的目

4、的。二、现状在二十五家家企业中，抽抽查了他们们的变压器器和总共1119条输输配电线路路运行情况况，绝大多多数企业能能将自己变变电系统中中的功率因因数补偿到到0.9以以上的规定定指标，以以免被罚款款。这就是是说在功率率因数的补补偿工作中中，他们的的集中补偿偿做的不错错，但仍有有部分企业业的分组补补偿和就地地补偿做的的就差些了了，或根本本就没做，补补偿好的单单位，其主主变压器的的二次端至至各车间的的输配电线线路的功率率因数基本本上在0.9以上，而而补偿差些些的单位其其输配电线线路大部分分功率因数数在0.66以下，如如温州某皮皮革有限公公司（以下下简称A公公司）抽查查七条输配配电线路，有有五条在00

5、.44以以下的，而而温州某钢钢业有限公公司（以下下简称B公公司）的一一条输配电电线路的功功率因数只只有0.222。综合合这些单位位被抽查的的输配电线线路的功率率因数，在在0.8以以上的约占占52%，在在0.80.6之之间的约占占27%，在在0.6以以下的约占占21%。可见分组补补偿和就地地补偿做得得远远不够够，这主要要是企业对对功率因数数认识不足足引起的，如如B公司企企业规模较较大，企业业内有二级级变压从335KV变变10KVV，到车间间再变至3380V，有有企业变电电站，中心心控制室，全全电脑控制制显示，其其设施和环环境可谓一一流，但检检查发现其其补偿就有有问题，将将无功补偿偿全补在了了35

6、KVV高压端，这这造成了企企业内的一一台SZ99-200000/335主变的的运行功率率因数只有有0.500，而另一一台SZ99-100000/335主变的的运行功率率因数为00.74，其其各车间的的十几台变变压器的运运行功率因因数大多数数在0.660.77之间，最最低为0.22，其其分组补偿偿和就地补补偿基本上上没做，可可想而知其其变压器的的容量及输输配电线路路被无功功功率占了相相当大容量量，而且其其损耗也相相应增加。然然而这变电电站内所有有人员都这这样认为，其其补偿是补补前（指输输入的电网网线路）补补后（指企企业内的变变压器）补补线路（指指企业内的的输配电线线路），事事实上这几几个功率因因

7、数的数据据足以说明明，其主变变和车间变变及线路都都没能得到到补偿。可以这么说说，对功率率因数的补补偿，还存存在认识上上的误区，除除了上述这这种认识外外，还有一一些企业管管理者认为为功率因数数低，对电电能的损耗耗影响不大大，故没引引起足够的的重视。三、这主要要是个认识识问题为什么这样样说是认识识问题，BB公司的那那些人足可可说明一切切，还是一一个典型的的集中补偿偿例子。还还有另一家家浙江某钢钢业有限公公司，他有有二级变从从10KVV变6.33KV供高高压电动机机和另一台台6.3KKV变3880V变压压器用，结结果对供高高压电机的的那一条线线路进行了了补偿，而而未对3880V进行行补偿，使使这台变

8、压压器的运行行功率因数数也只有00.63。是是不是因为为行业的关关系难以采采取分组补补偿和就地地补偿，而而疏忽管理理呢，不是是的，如上上述A公司司也存在这这个问题，皮皮革行业中中生产线正正常运行时时，负荷就就比较稳定定，不象钢钢铁行的电电动机都是是点动的，难难以分组补补偿和就地地补偿，皮皮革行业应应该很好采采取分组补补偿，但这这个企业也也没有做。所所有这些都都说明仍有有部分人对对其认识不不足或误解解。我认为除了了个别企业业是对它一一无所知外外，还有就就是个量的的认识问题题，这么说说吧，企业业也许知道道功率因数数低而产生生的无功电电流在企业业内部输配配电线路流流动时，一一者造成了了压降（但但由于

9、近来来供电较正正常，因此此它所引起起压降有限限，并不明明显，如在在A公司在在低压母线线上实测电电压为3992V时，其其末端电动动机上电压压为3733V，电机机仍能正常常起动，电电机运行一一段时间也也不会很烫烫，这样就就显示不了了问题了）；二者造成成了损耗，但但输配电线线路的损耗耗更是看不不见了，配配电柜上反反映电流大大，供电线线路有点发发热，这似似乎很正常常，至于这这是否由无无功功率低低引起电流流大而产生生的，这只只能借助于于仪器来测测量了。不不过话说回回来，管理理好的企业业，其电工工基本上都都能知道每每条线路的的功率因数数值，随时时对其进行行监控。因此我在这这里必须说说说功率因因数对线损损到

10、底有多多大。四、对因功功率因数引引起的损耗耗要有个量量的认识为什么说要要加强量的的认识，主主要是有些些管理者也也知道功率率因数对输输配电系统统影响，压压降如上所所说成了次次要问题，对对于损耗他他们始终认认为只有一一点点，问问题不大，因因此需要用用事实来说说明问题，下下面我来简简单推算一一下这功率率因数低的的时候，造造成变压器器和输配电电线路的损损耗有多大大。以年累累计到底有有多少有功功电量被白白白损耗掉掉，还增加加了电费开开支。其中变压器器以B公司司为例，因因为其无功功补偿是在在高压输入入端的，因因而没有降降低变压器器的无功功功率；而输输配电线路路以A公司司为例，因因为其生产产线正常生生产时，

11、各各线路的电电流也较稳稳定，因此此也较容易易去分组补补偿来提高高功率因数数。1、变压器器以B公司为为例，其一一台功率因因数为0.5的主变变，其实际际的容量：S=(P22+Q2)1/2S视在在功率KVVAP输入入的有功功功率，kWW 实实测为25568kWWQ输入入的无功功功率，kvvar 实测为44465kkvarS=(255682+446552)1/2=51151 KKVA 可见无功功功率占了变变压器相当当的容量。我们是根据据中华人民民共国国家家标准企企业供配电电系统节能能监测方法法（GBB/T166664-19966）的方法法来计算变变压器损耗耗的，这里里以假设对对变压器补补偿到0.98（

12、因因为其高压压端被补偿偿到0.998），并并以实测的的电压和有有功功率在在功率因数数补偿前后后不变，的的前提下做做个简单的的推算，确确定到底能能节约多少少电能（反反过来可以以看出，它它在功率因因数为0.5时比00.98时时多损耗的的电能），由由于公式比比较复杂，这这里不一一一例出。（大大家可上网网查，或查查看一些相相应的书籍籍，都有此此类的公式式）变压器功率率因数为00.5时，实实测变压器器输出有功功功率为22546 kW、无无功功率为为44655 kvaar、平均均输出电流流274AA、输入电电压34.9kV，这这时计算得得变压器的的日无功损损耗46997 kvvarh，日日有功损耗耗535

13、 kW hh，负载系系数为0.25。以输入电压压和输出的的有功功率率不变的假假设条件下下，将功率率因数补偿偿到0.998，经推推算得到变变压器平均均输出电流流为1422A、日无无功损耗33008 kvarrh、日有有功损耗4440 kkW h，负负载系数为为0.122。由上可知这这台变压器器的负载轻轻了，日损损耗电量可可减少955 kW h，以年年运行60000小时时计算，可可节约233750 kW hh的电能。以以0.5元元/ kWW h计算算，年可减减少118875元的的电费开支支。其另一台变变压器的运运行功率因因数为0.74，这这时的输出出有功功率率为31337 kWW、无功功功率为26

14、675 kkvar、平平均输出电电流2344A，这时时计算得变变压器的日日无功损耗耗42111 kvaarh，日日有功损耗耗472 kW hh，负载系系数0.442。以输入电压压和输出的的有功功率率不变的假假设条件下下，将功率率因数补偿偿到0.998，经推推算得到变变压器平均均输出电流流为1777A、日有有功损耗3394 kkW h、日日无功损耗耗29644 kvaarh，负负载系数00.32。同样这台变变压器的负负载轻了，日日损耗电量量减少788kWh，以以年运行66000小小时计算，可可节约199500 kW hh，以0.5元/ kW hh计算，年年可减少99750元元的电费开开支。这样样

15、这两台变变压器如果果进行改造造后，年可可节电433250 kW hh，年可减减少电费开开支216625元。如果算上各各车间的变变压器损耗耗，因为它它们的功率率因数也很很低，它们们的功率因因数加权到到主变压器器上，以及及加上输电电线路的损损耗，所以以这企业的的线损将是是上述的223倍，也也就是如果果采取分组组补偿等措措施，年可可节电4330001290000 kkW h，年年可减少电电费开支2220000660000元，相相当可观。2、输配电电线路在输配电线线路上提高高功率因数数也是如此此，这里以以上述A公公司的输配配电线路为为例，因为为线路上的的电流较均均匀，完全全有可能把把功率因数数提高到0

16、0.95，因因而较有代代表性。线线路长1330m，截截面积15502，铜铜质电缆入入地至车间间，实测电电压4000V、电流流190AA、功率因因数为0.34、日日输送有功功电量10074kWWh，计算算得日有功功损耗为449.6 kW hh。现以线路的的电压不变变及线路输输送的有功功功率不变变来推算，当当线路功率率因数为00.95时时，其电流流为68AA，计算得得线路日有有功损耗为为6 kWW h。由上推算得得这条输电电线路的功功率因数从从0.344提高到00.95时时，日可减减少线损电电量43.6 kWW h，如如以年运行行60000小时计算算，年可节节约电量1109000 kW h，以00

17、.5元/ kW h计算，年年可节约55450元元的电费开开支。这仅仅只是一条条输配电线线路计算量量！这个企企业的另外外有四条线线路情况跟跟这条线路路差不多，这这里就不再再一一推算算了，那么么上面的量量乘上5倍倍，就是2270000元，这将将不是个小小数字。然而这些电电量在看不不到的情况况下，白白白损耗掉了了，还增加加了电费开开支！推开来想，全全市又有多多少这样的的企业，全全国呢！积积累起来将将是很大的的数字。因因此要加强强管理，增增强节能意意识，这些些钱是比较较容易省下下来的。我今天在这这里说的，是是希望能引引起各企业业的重视，如如果能让企企业管理者者看得到这这个损失，他他也许会马马上会采取取

18、措施把钱钱给省下来来的。但是是看不到的的话，那就就放任自流流了。五、总结说到这里让让我们回头头看看，上上述被监测测的输配电电线路中，占占48%那那些功率因因数低于00.7的线线路都要补补偿，占552%那些些功率因数数在0.88以上的，其其中大部分分线路的功功率因数在在0.9以以下仍有潜潜力可挖。希希望各企业业负责人认认真抓抓这这方面的工工作。从补偿的角角度上来看看，应该提提倡就地补补偿，因为为它从源头头上就把无无功功率提提高了，从从而减少了了无功功率率的那部分分电流在企企业内部输输配电网中中的流动，有有效的降低低了电能损损耗。就地补偿需需要注意，三三相异步电电动机在运运行时切断断电源，会会自励

19、产生生电压，电电压可达5570V，这这将对电容容器和电动动机产生破破坏作用，特特别是在自自励磁中的的异步电动动机（即在在电动机还还没停时）再再接入电源源，会造成成电动机和和所连接机机械的严重重冲击甚至至损坏。为为了防止此此现象发生生，无功就就地补偿器器的容量QQc按以 选用，UUN为电动动机额定电电压，Ioo为电动机机励磁电流流，即空载载电流。现在有些单单位给异步步电动机装装变频器，这这很好不但但节电，电电机运行又又平稳，最最好在总配配电柜装上上消谐波柜柜，又能提提高功率因因数。有关补偿方方法有多种种方法，及及各补偿方方法的利弊弊等，相关关的书中也也介绍很多多，我不在在这里再提提了。但是还要说

20、说说一些单单位补方法法就有问题题，如B公公司这样的的补偿就有有问题，虽虽然在其高高压端有一一条电力线线路去电弧弧炉车间，而而把最终的的补偿放在在了前面，但但是，主变变的二次端端也应该给给予补偿，而而且各车间间的变压器器也应根据据负荷情况况进行分组组补偿，虽虽然就地补补偿比较难难，那么上上两种补偿偿措施应该该去做，我我想企业可可能过多的的去考虑投投入的费用用问题，但但至少应该该先把功率率因数低的的地方先补补偿好，全全企业十几几台变压器器理应有个个全盘考虑虑，抓好管管理，先急急后缓地把把事情给办办好了是最最主要的。能能节电，把把钱给省下下来是硬道道理。因为为这绝对不不是个小数数目。下面例出输输配电线路路的各种功功率因数下下与线损的的关系表，供供大家参考考。各种功率因因数下与线线损的关系系表cos线损百分比%cos线损百分比%1.01000.62820.91240.54050.81580.46500.7206从上表可看看出，当线线路上的功功率因数降降低时，将将大大的增增加其线路路的损耗。 碳贷通：节能项目贷款，免抵押、零首付、二周内资金全额到账碳险通：节节能项目保保险，节能能能力全责责保险、项项目收益权权保险节能技术方方案保险机机构、银行行机构认可可认证电话：07755-8827222776 8227275533