配电网无功补偿与经济效益分析

配电网无功补偿与经济效益分析

齐学明

（国网临夏县供电公司）

摘要：由于功率因数过低增加了供电线路的损失，增加了企业投资；增加了线路电压降，降低了电压质量；降低了发、供电设备的利用率；增加了用户电费支出，加大了企业成本。而无功补偿具有提高电网力率，减少网络无功，从而降低有功线损，增加设备利用率，改善电压质量的多重效果。文章通过对当前用户功率因数与与无功补偿现状进行分析，比较了功率因数高低对企业经济效益的影响，以及投资无功补偿的经济性，确定了无功优化及无功补偿的主要对策和措施，明确了无功补偿对降低线损、降低企业成本的现实意义和重要性；通过运行数据分析证明，合理的无功补偿是降低供电公司线损、减少客户电费成本，实现供电公司和用户效益双赢的有效手段。

关键词：无功补偿；功率因数；降损增效；经济比较。

一、无功补偿的现状评估

1、用户功率因数及调整电费现状。

目前，随着用电负荷的快速增长，全网综合功率因数还不能达到0.95，特别是每年3-11月份，供区内砖瓦厂、砂石料加工厂等用电负荷较大的用户生产高峰期，下网无功负荷加大，从而加重了电网负担，造成功率因数低，个别变电站出线一到夏季功率因数只有0.7左右。

以临夏县供电公司个别企业为例：10kV专变用户长坡沿建材厂，变压器容量为315kVA，2015年6月份用户无功电量9万kvarh，被罚功率因数调整2.5万元，占了用户当月电费的60%；10kV专变用户忠华建材有限公司，变压器容量为315kVA，2015年3-11月份，用户每月电费2.8--3.2万元之间，而每月功率因数调整电费在0.48万元左右；10kV专变用户和政金鑫矿业有限公司，1#变压器容量1000kVA，2#变压器容量630kVA，2015年3-11月份用户每月电费15万元左右，其中功率因数调整电费每月分别为1#变2.2万元、2#变0.95万元，占了用户电费的30%；还有10kV专变用户寺沟砂石料加工厂，用户变压器容量为315kVA，用户自2013年5月份投产至2015年8月，除去冬季停产3个月，用户每月电费2万元左右，而每月功率因数调整电费在0.5万元左右，两年间用户上交功率因数调整电费12万元，直到发现时用户无功补偿装置还静静地放在配电室，根本没有投入。

综上所述，我县供电公司功率因数调整电费较多的用户很多，给企业和用户及供电公司造成了一定的经济损失。

2、用户无功补偿设备安装现状。

临夏县供电公司共有专变用户600多户，配变容量18.5万KVA，其中100kVA及以上配变有420台，无功补偿装置容量8.7万kvar。

1）无功补偿安装情况：用户配变无功补偿方式普遍采用低压母线集中补偿，即采取了自动补偿控制器与低压静电电容器配套使用的方法，电容器采用BCMJ等系列的自愈式低电压并联电容器，补偿效果较好，基本能做到无功补偿容量随其负荷和电压变化及时投入或切除。

2）未安装无功补偿装置情况：新增的专变客户因对无功补偿装置功能和无功考核制度不了解，未及时装设无功补偿装置，致使罚取电费数额较大。

3、导致无功补偿装置安装滞后的原因。

纵观其主要原因为：一是用户对无功补偿及功率因数调整电费不了解，对功率因数低的危害及安装无功补偿装置降低电费成本不相信，没有引起高度重视，从而没有安装无功补偿装置；二是个别用户虽然也安装了无功补偿装置，起初也能正常运转，但是用户没有专业电工，运行时间长了个别电容器烧坏后退出运行，用户没有及时发现并更换，或者发现了但是没有专业人员操作，也就听之任之，导致功率因数降低，电费逐月增加，而找不到原因；三是个别用户也模仿别人安装了成套的无功补偿装置，但是缺乏专业人员的调试及设置，无功补偿装置自从安装后就没有正式投入运行，无功补偿没有发挥作用；四是个别无功补偿安装人员业务技术不精，在安装无功补偿时没有经过详细的用户负荷测算，或设置参数不正确，出现了欠补偿和过补偿的现象。

二、完善无功补偿装置，提高功率因数成效的对策

为改变目前无功补偿工作中“重用户，轻电网”的做法，必须从完善电网无功，加强用户力率电费管理两方面入手。调整补偿结构和补偿装置的位置，应用新技术、新设备，加强无功补偿装置的运行管理，健全无功管理体系，明确电容器运行维护责任和制度，从而全面提高无功补偿的降损效果。

1、工业专变用户加装无功补偿装置的经济分析。

就补偿位置而言，用户低压补偿可以就地平衡无功，降损节能效果好于高压，但部分客户未安装或已安装的无功补偿装置未投入的不投入现象加重了整个电网的无功负担。由于工业用户的考核力率标准较高，供电企业应加大无功补偿装置安装的宣传力度，督促原有的用户安装无功补偿装置，同时采取强制手段，依据《供电营业规则》的相关规定，要求新增用户在投产之前应安装合理容量的无功补偿装置，从而减少电网无功输送，降低线路损耗，同时减少用户电费成本。

现就用户无功补偿装置投资情况予以分析，并就投入成本的回报情况进行经济性比较（以临夏县当地的成本计算）：

经济性分析可以看出，在未计网损节能效益情况下，工业用户的投资回报期大约在1-3个月时间，具有可行性，对用户而言经济效益相当明显。

2、公共配网小型动力加工用户加装无功补偿装置的经济分析

公网小型动力加工用户的功率因数大多在0.85以下，虽没有对100kVA及以下（或100kW）用户不考核功率因数，但小型用户的感性电动机等负荷对供电线路的功率因数影响同样不可小觑，供电企业为提高整体网络力率，需要对小型动力加工用户分散就地加装无功补偿设备，减少电网无功输送，多措并举减少线路损耗，同样小型用户安装无功就地补偿后，其电动机出力明显增大，电机烧毁率明显降低，在很大程度上减少了动力用户的成本投资。

1）无功补偿降损的意义。当有功功率P保持不变时，提高功率因数可以减少线路中的无功功率Q，从而减少线路电流和有功功率的电能损耗。如下表：无功补偿对降低负荷功率损耗的影响

2）补偿配网无功的可行性分析

通过城农网改造，高低压线路都不同程度的有了增加，用电负荷也随之快速增长，而两网改造中没有涉及到高低压线路、及公用配变台区无功补偿，供电企业配电线路的无功分散补偿、低压无功补偿及公用配变台区尚属空白，致使负荷增长与无功补偿不足形成反差。

2015年公司32条配电线路平均力率普遍在0.90～0.85之间，1-12月份累计供电量17944万KWH,售电量15400万KWH，线损14.18％，平均力率0.88。10KV以下配网约缺少容量0.803万kVar。投资效益回报计算：

此中计算为配电公网综合计算结果，虽然计算方法比较粗放，结果可能有偏差，但可以充分说明安装无功补偿后的降损效果对投资的回报。如果选择功率因数较低的线路个别计算，降损效果将更佳。

4、其他管理措施

无功专业在现阶段的主要任务应是转变观念，在改善力率的基础上，把降损节能作为无功补偿的首要目标。管理措施应以运行管理为中心，建立健全无功管理制度，调动各种积极因素，设法提高电容器的投运率，配合无功优化诸项技术措施的实施，加强运行管理是提高无功补偿降损功效的组织保障。

三、结束语

通过加强供电企业在用户无功管理方面可能发挥的作用，有针对性的在配电线路选择无功补偿的位置，增加公网线路高低压分散无功补偿力度和投资。相信能将电网无功补偿工作提高到注重经济实效，重视降损作用的新高度并发挥其应有的节能作用，为供电企业挖掘内部潜力，实现技术降损，增加经济效益提供一个有效的技术手段。