无功补偿在城市道路照明工程中的经济性分析

无功补偿在城市道路照明工程中的经济性分析

　1.原理简述

　　无功功率补偿的基本原理是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。

　　2.无功补偿的作用

　　电力系统的负载大多是电感性的，会消耗无功电力，使得负载电流相位滞后于电压，相角差越大。无功电力需求越大，要供给固定的有功功率，势必提高电流而增加线路损耗。同时，电力网络中的用电设备消耗的无功功率也必须从网络中某个地方获得，显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应该是在需要无功功率的地方产生无功功率。因此在配电系统里几乎都使用电容器来补偿负载所需的无功功率，以改善功率因数。

　　2.1改善功率因数以相应地减少电费

　　根据国家水电部，物价局颁布的《功率因数调整电费办法》规定三种功率因数标准值，相应减少电费。

　　（1）高压供电的用电单位，功率因数为0.9以上。

　　（2）低压供电的用电单位，功率因数为0.85以上。

　　（3）低压供电的农业用户，功率因数为0.8以上。

　　根据《办法》，补偿后的功率因数以分别不超出0.95、0.94、0.92为宜，因为超过此值，电费并没有减少，相反初次设备增加，反而不经济。

　　2.2降低系统的能耗

　　功率因数的提高，能减少线路损耗及变压器的铜耗。设R为线路电阻，AP，为原线路损耗，AP2为功率因数提高后线路损耗，则线损减少：

　　2.3减少了线路的压降

　　由于线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减少，有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压上升过高)，有利于大电机启动。

　　2.4减少建设投资，开发设备潜力

　　对于新建项目来说，降低了变压器容量，减少了投资费用，同时也减少了运行后的基本电费。对于原有供电设备来讲，同样的有功功率下，cosφ提高，负荷电流减小，因此向负荷传输功率所经过的变压器、开关、导线等配电设备都增加了功率储备，开发了设备的潜力。

　　3.补偿方式的选择

　　采用并联电容器作为人工无功补偿，为了尽量减少线损和电压损失，宜就地平衡，即低压部分的无功宜由低压电容器补偿，高压部分的无功宜由高压电容器补偿。对于容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率，宜就地补偿。补偿基本无功的电容器组宜在配变电所内集中补偿，在有工业生产机械化自动化程度高的流水线、大容量机组的场所，宜分散补偿。

　　3.1方法

　　在城市道路的照明中，随器补偿就是指将低压电容器通过低压熔断器接在照明配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。

　　3.2特点

　　照明变空载无功是照明系统无功负荷的主要部分，随器补偿能有效地限制照明系统无功基荷，降低无功网损，其补偿效果好，经济性高，是目前补偿照明变无功的有效手段之一。

　　3.3补偿容量

    为防止配变空载时过补偿，产生铁磁谐振。