10KV电力电容器在企业中应用

王伟强

(山东石大科技石化有限公司,山东日照 276806)

10KV电力电容器在企业中应用

王伟强

(山东石大科技石化有限公司,山东日照 276806)

电能是工业生产的主要动力能源,对广大用电企业来说,供电功率因数的高低直接影响电网能耗的高低,供电电压损失及波动。提高功率因数对电力系统运行的安全性、经济性以及合理的能源利用至关重要,因此本文主要介绍了高压电力电容器在改善供电电网的功率因数中应用的方法、意义以及所产生的经济与社会效益。

电力电容器 供电网络 应用 经济与社会效益

1 应用的背景及必要性

由于我们企业用电设备中绝大多数是感应电动机、电力变压器、交流接触器等感性设备，他们都要从电网吸收大量的无功功率来产生交变磁场，因此这将大幅度降低了电网的功率因数，功率因数过低会给供电配电系统带来电能损耗的增加、电压损失、电压波动和电能利用率的降低等一系列不良影响。

正是由于功率因数的在供配电系统中影响很大，所以供电部门要求电力用户功率因数必须达到一定值。以我们企业为例，若功率因数低于0.90以下，根据国家标准GB/T3485-1998《评价企业合理用电技术导则》中的规定，必须要加装合理的装置补偿功率因数。同时，供电部门对我们企业的功率因数进行月度考核(低于0.90进行相应的处罚，高于0.90以上将进行相应的奖励)。

2 应用的概述

2.1 10kV电力电容应用的方案

2#-10KV配电室的7#、8#供电线路，3#-10KV配电室的2#、5#供电线路线均采用高压集中补偿的方法，即在各个母线上安装并联电容补偿器。

2.2 一次线路方式(3#-10kV配电室)(如图1)

3 计算说明

以3#-10KV配电室的2#供电线路为例：

3.1 应用之前线路的运行状况

(1)线路运行的基本数据(从高压综合保护装置中读取)：线路电压U=10200V；电流：I=170A；功率因数Cosφ=0.81；

(2)由此计算出改造之前的视在功率S、有功功率P、无功功率Q的值；

表1

3.2 应用之后线路的运行状况

(1)线路电压U=10200V；电流：143.5A；功率因数Cosφ=0.96；

(2)由此计算出改造之后的视在功率S、有功功率P、无功功率Q的值：

(3)改造前后数据比较：(如表1)

结论：因此可得出：在用电负荷(有功功率)一定的情况下，改造之后要比改造之前线路的总电流降低15.6%，总功率降低了15.6%，功率因数由原来的0.81上升到0.95，电能利用率由原来的81%达到了96%。完全达到了设备高效节能运行的目的，同时也满足供电部门对我们的要求。

4 投资评价

功率因数是反映供电电能质量的一个重要的指标，他直接影响能耗、设备运行、投资成本的高低及用电质量的好坏。

(1)通过改善功率因数可以减小线路中总电流(从上表中可以比较出)的优点：①可以大幅度降低线损(电能在线路的损耗)。②可以减少设备的投入成本，比如电缆、变压器、开关等电气元件可以降低一个等级选型，这样就可以减少设备及材料的投入成本。③可以减少电压损失，改善电能质量，在线路阻抗一定的情况下，如果无功功率越大线路的损耗就越大，电压压降就越大。(2)通过改善功率因数可以提高设备电能利用率。(3)通过改善功率因数可以减少电费的支出。

5 成果使用情况及经济效益和社会效益

5.1 技改成果的使用完全达到了预期的目的

(1)有效的抑制无功功率的产生，保证每条线路的功率因数在0. 90以上。(2)提高线路电能的利用率(不低于90%)，降低线路电压损失。(3)减少电费的支出，每月得到供电部门电费奖励。

5.2 经济效益

投入核算：设备和材料总投资(含施工费)约为141万元。

产出核算：改造之前(功率因数＜0.90)：根据以往电费收取情况总结可知，供电公司在每月电费收取中扣罚8万元左右，若按一年开工10月计算，年电费将多支出约80万。

改造之后(≥0.90)：供电公司每月减免电费(奖励)约3万元。

综述，改造之后月电费将节省11万元左右，年电费节省110万元，投资回报率＞78%。

5.3 社会效益

通过改善功率因数降低电网的能耗，减小对上级电网供电的压力，达到了国家要求企业高效节能运行的目的。