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企業內部供電功率因數的補償方法

發布時間:2009年9月8日 來源:中國節能產業網

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  1、變壓器

  以B公司為例,其一臺功率因數為0.5的主變,其實際的容量:

  S=(P2+Q2)1/2

  S——視在功率KVA

  P——輸入的有功功率,kW   實測為2568kW

  Q——輸入的無功功率,kvar  實測為4465kvar

  S=(25682+44652)1/2=5151 KVA  

  可見無功功率占了變壓器相當的容量。

  我們是根據中華人民共國國家標準《企業供配電系統節能監測方法》(GB/T16664-1996)的方法來計算變壓器損耗的,這里以假設對變壓器補償到0.98(因為其高壓端被補償到0.98),并以實測的電壓和有功功率在功率因數補償前后不變,的前提下做個簡單的推算,確定到底能節約多少電能(反過來可以看出,它在功率因數為0.5時比0.98時多損耗的電能),由于公式比較復雜,這里不一一例出。(大家可上網查,或查看一些相應的書籍,都有此類的公式)

  變壓器功率因數為0.5時,實測變壓器輸出有功功率為2546 kW、無功功率為4465 kvar、平均輸出電流274A、輸入電壓34.9kV,這時計算得變壓器的日無功損耗4697 kvarh,日有功損耗535 kW h,負載系數為0.25。

  以輸入電壓和輸出的有功功率不變的假設條件下,將功率因數補償到0.98,經推算得到變壓器平均輸出電流為142A、日無功損耗3008 kvarh、日有功損耗440 kW h,負載系數為0.12。

  由上可知這臺變壓器的負載輕了,日損耗電量可減少95 kW h,以年運行6000小時計算,可節約23750 kW h的電能。以0.5元/ kW h計算,年可減少11875元的電費開支。

  其另一臺變壓器的運行功率因數為0.74,這時的輸出有功功率為3137 kW、無功功率為2675 kvar、平均輸出電流234A,這時計算得變壓器的日無功損耗4211 kvarh,日有功損耗472 kW h,負載系數0.42。

  以輸入電壓和輸出的有功功率不變的假設條件下,將功率因數補償到0.98,經推算得到變壓器平均輸出電流為177A、日有功損耗394 kW h、日無功損耗2964 kvarh,負載系數0.32。

  同樣這臺變壓器的負載輕了,日損耗電量減少78kWh,以年運行6000小時計算,可節約19500 kW h,以0.5元/ kW h計算,年可減少9750元的電費開支。這樣這兩臺變壓器如果進行改造后,年可節電43250 kW h,年可減少電費開支21625元。

  如果算上各車間的變壓器損耗,因為它們的功率因數也很低,它們的功率因數加權到主變壓器上,以及加上輸電線路的損耗,所以這企業的線損將是上述的2~3倍,也就是如果采取分組補償等措施,年可節電43000~129000 kW h,年可減少電費開支22000~66000元,相當可觀。

  2、輸配電線路

  在輸配電線路上提高功率因數也是如此,這里以上述A公司的輸配電線路為例,因為線路上的電流較均勻,完全有可能把功率因數提高到0.95,因而較有代表性。線路長130m,截面積150㎜2,銅質電纜入地至車間,實測電壓400V、電流190A、功率因數為0.34、日輸送有功電量1074kWh,計算得日有功損耗為49.6 kW h。

  現以線路的電壓不變及線路輸送的有功功率不變來推算,當線路功率因數為0.95時,其電流為68A,計算得線路日有功損耗為6 kW h。

  由上推算得這條輸電線路的功率因數從0.34提高到0.95時,日可減少線損電量43.6 kW h,如以年運行6000小時計算,年可節約電量10900 kW h,以0.5元/ kW h計算,年可節約5450元的電費開支。這僅只是一條輸配電線路計算量!這個企業的另外有四條線路情況跟這條線路差不多,這里就不再一一推算了,那么上面的量乘上5倍,就是27000元,這將不是個小數字。

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