无功补偿效益的简要分析

无功补偿效益的简要分析

配变低压无功补偿能有效降低配电变及以上输配电网的损耗。下面仅以图1中节点4(图1略)的1000kVA变压器为例，通过简单计算，说明无功补偿具有巨大的直接和间接效益。
设补偿前节点4变压器满载运行，视在功率S＝1000KVA，功率因数COSφ＝0.85，年用电时间为T＝3000小时，计算：
1） 若将COSφ提高到0.95，计算需要的补偿电容器容量；
2） 补偿前需要支付的年费用；
3）补偿装置单位投资为150元/kvar，补偿装置本身损耗为3％，投资回收率为10％/年，计算补偿后的年效益。
根据已知条件，可计算补偿前
P1＝SCOSφ1＝1000×0.85＝850kW
Q1＝Ssinφ1＝1000×0.52678＝526.78kvar
1）求需要安装的补偿电容器容量x
因装置本身有功损耗为3％，补偿后的电网无功Q2＝526.78－x，要求COSφ为0.95，可求tgφ2＝0.3287，于是有

tgφ2＝Q2/ P2=526.78-X/850+0.03X=0.3287

可求补偿容量x＝245.73≈246kvar
2）补偿前需要支付的年费用
基本电费：假定按最大负荷收取，设每KVA收取的费用为180元/年，故有
FJ1＝180×1000＝18万元
电量电费：设每KWh为0.4元，故有
FD1＝0.4×850×3000＝102万元
补偿前年费用：
FZ1＝FJ1+ FD1＝18+102＝120万元
3）补偿后需要支付的年费用和年效益
补偿后的视在功率和基本电费：

850+0.03X/0.95=850+0.03X246/0.95=857KVA

FJ2＝180×857＝15.426万元
电量电费：FD2＝0.4×(850+0.03×246)×3000＝102.88万元
补偿装置折旧费：
Ff＝150×246×10％＝0.369万元
补偿后年费用：FZ2＝FJ2+ FD2+ Ff＝
15.426+102.88+0.369＝118.675万元
安装无功补偿可获得的年效益
△F＝FZ1－FZ2＝120－118.675＝1.325万元
上面仅仅是无功补偿提高功率因数角度计算的效益；如果计及降低输配电网损耗、功率因数调整电费，以及节约建设投资、改善电压质量等方面因素，其经济效益更加可观。