电力系统的无功补偿的主要方式是通过并联电容器的方式,以提高系统的供电功率因数。已知输电线路传输有功功率为

线路电流

设输电线路导线电阻为R,则其有功损耗为

式中 P——有功功率(有功负荷),kW;

I——线路电流、线电流;

U——线电压,kV。

由上述式(5-23)～式(5-25)可知,当传输功率负荷一定,运行电压一定时,功率因数越高,传输电流越小,从而线路的功率损耗和电压损耗越小,电网运行越经济,反之功率因数越低则线损越大,且沿线电压降落也会增大。

线路电压损耗计算公式为

式中 ΔU——线路中的电压损失,V;

P——有功功率,kW;(www.daowen.com)

Q——无功功率,kvar;

UN——额定电压,kV;

R——线路电阻,Ω;

XL——线路感抗,Ω。

根据以上分析,可以看出进行无功补偿、提高线路功率因数对电网的作用如下所述。

(l)降低电网中的有功功率损耗和电能损失。当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时,线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低,线损就越大。因此,在受电端安装无功补偿装置,可以减少负荷与电源间的功率传输,减小系统中无功功率的比例份额,从而可提高功率因数,降低线路损耗。

(2)改善电压质量。由电压损失ΔU的计算式(5-26)可知,当线路中的无功功率Q减少以后,电压损失ΔU也就减少了。

(3)提高设备的供电能力。当设备的视在功率一定时,如果功率因数提高,P也随之增大,电气设备的有功功率也就提高了。反之,对于电网来说,当功率因数较高时,传输一定的有功功率时,设备的容量可以选择得相对小些,这样可节省设备投资,降低造价。

(4)减少用户电费开支,降低生产成本。电力企业应采用功率因数调节电费政策,对功率因数达到一定标准及超过标准的用户给予电费优惠减免,而对于功率因数低的达不到标准的用户,会增加一定比例的附加电费,具体参见《功率因数调整电费办法》。