功率因数从cosφ1提高到较高的cosφ2时有关电量的变化情况分析如下。

(l)设备容量的节省为

(2)补偿后线路损耗的降低数值。为方便计算补偿后线路损耗的减少值,引入无功经济当量概念。无功经济当量λ的意义是线路投入单位补偿容量时,有功损耗的减少值,即

式中 ΔPL——线路有功损耗的减少值;

PQ——无功功率Q通过线路时,由线路电阻R所引起的损耗;

βQ——单位无功功率通过线路时,由线路电阻R所引起的损耗;

α——补偿容量与补偿后电路无功功率的比值,也即相对降低值,称为补偿度。

可见,当补偿度α很低时,无功经济当量λ=2βQ,当补偿容量很大时,补偿度α约等于1,当功率因数较高时,无功经济当量λ=βQ。因此,补偿容量越大,对减少有功功率的作用变小,也就是说,并非补偿容量越大越经济,补偿容量选取多大合适,关键要看功率因数要提高到什么程度最有利,这要通过技术经济比较确定。

(3)补偿后变压器损耗的降低。设变压器的短路电压百分值为UK(%),无功经济当量为λ,则变压器的有功功率节省值为

式中 PK——变压器短路损耗;(www.daowen.com)

QK——变压器的无功损耗,其与短路电压百分值有关;

SN——变压器额定容量。

(4)补偿后电容器增加的有功功率损耗值。采用电力电容进行无功补偿时,电力电容器本身也要消耗有功功率,这是由于介质的泄漏和损耗引起的,其数值与其介质损耗tanδ成正比。

设电容器的补偿容量为QC,介质损耗为tanδ(一般取0.004),则

式中 ΔPS——补偿后电容器增加的有功率损耗值,kW。

(5)增设电容器后的节电效果。增设电容器后总共节省的无功电量和有功电量分别计算如下

总共节省的无功电量ΔW0=年运行时间×总节省无功功率　(5-35)

总共节省的有功电量ΔWp=年运行时间×总节省有功功率　(5-36)

(6)补偿后的经济效益。节省电费为

节省电费=补偿前应支付电费-补偿后应支付电费　(5-37)

图5-7　某10kV配电变压器低压侧集中补偿接线图