电力用户无功补偿原理及效益分析戴中友

电力用户无功补偿原理及效益分析戴中友

戴中友

（国网四川省电力公司资阳市雁江供电分公司四川资阳641300）

摘要：功率因数是电网的重要技术和经济指标之一。只有合理的无功补偿才可以减少线路损耗，提高电压质量和设备利用率，使电网经营企业及用户获得最大的经济效益。本文主要论述了无功补偿的技术原则、无功补偿技术的原理、无功补偿设备投资的分析方法和经济效益。

关键词：无功补偿；功率因数；经济效益

根据电力生产的特点，用电客户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用，减少网络损耗、提高电压质量等有着重要影响。感性用电设备在运行中需要消耗有功功率的同时，因建立并维持交变或旋转磁场也需要消耗无功功率。为了提高用电客户的功率因数并保持其均衡，提高供用电双方和社会的经济效益，国家制定了《功率因数调整电费办法》（[83]水电财字第215号），明确了不同用户应达到的功率因数标准值，对用户的实际功率因数高于或低于规定标准值的，实行奖励或惩罚。

1无功补偿技术原则

（1）设备优化配置的原则：“局部平衡和总体平衡的相互结合；用户补偿和电网补偿的相互结合；分散补偿和集中补偿的相互结合中主要以分散补偿为主；调压和降损的相互结合中主要以降损为主。”

（2）无功补偿容量的确定原则：在《电力系统电压无功技术导则》规定中：“3.2电力系统中无功负荷和无功电源的基本平衡原则是，在低谷或者高峰时期都是采用分区与分层的原则来进行运行与配置的，同时它还应该具有检修备用和灵活的无功电力调节能力。在变电所中220kV及以下的电压等级，无功补偿设备应该根据所需变压器容量来进行配置，它的容量应按照主变压器的容量0.10至0.30进行确定。主变压器在最大负荷的时候，电网供给的有功功率和无功功率的比值不能够大于表1中的所列数值，或二次侧的功率因数不能够小于表1中的所列数值。

（4）无功补偿与供电部门线损管理的关系

2015年4月，为了实现线损管理的新突破，国网四川省电力公司资阳市雁江供电分公司营销部在督导清泉、伍隍等供电所线损管理过程中，从大工业用户的配电变压器低压侧无功补偿装置入手，力求辖区内节能降损再上新台阶。该部门从系统查访了辖区内资阳市同兴砂石有限公司（李仪群）和四川永一建材有限公司两家专用户，无功功率均不达标，于是，现场对其补偿设备进行检查，发现四川永一建材有限公司的无功功率自动补偿控制器因雷击损坏，资阳市同兴砂石有限公司（李仪群）的低压电容切换器开关有四组损坏。原因找到后，工作人员积极配合厂内电工进行更换，同时向这两家大工业用户宣传正确安装使用、维护无功补偿装置的作用和意义。通过营销部和企业的共同努力，两家用户非常满意，并称因业务不熟，政策理解不透，导致每月电力成本支出增加，今后将正确安装和使用无功补偿装置，合理补偿无功功率，降低电费成本和线损。

3无功补偿设备投资的分析基本计算方法

（1）国家的相关规定

《供电营业规则》第四十一条：无功电力应就地平衡。用户应在提高自然功率因素的基础上，根据相应的标准设计，安装无功补偿设备，并及时地进行负荷和电压变化，防止无功功率的返送。除电网用户的特殊要求外，国家规定的各类用户电网高峰负荷时的功率因数达到下列规定：

100千伏安及以上高压供电的用户功率因数为0.90以。

其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。

农业用电，功率因数为0.80

上述标准值规定的是用户在高峰负荷功率因数值，也可以说是瞬时功率因数值，目前供电企业在拟定新增客户供电方案时，对于100千伏安及以上的非工业、工业客户在计算客户的变压器容量时所考虑的功率因数值通常为0.95。

《供电营业规则》同时还规定：凡功率因数不能达到上述规定的新用户，供电企业可拒绝供电。对已送电的用户，供电企业应督促和帮助用户采取措施，提高功率因数。对在规定期限内仍未采取措施达到上述要求的用户，供电企业可中止或限制供电。

上述可见，国家对用户功率因数达标的规定是入网的强制性要求，但从供电企业“四个服务”的宗旨的角度出发，供电部门是有专业义务去帮助客户分析、改善和提高功率因数的。

（2）通过价格杠杆作用促进客户加大无功补偿的投入

供电企业在除了在给客户提供合理电源容量、确定电源数量、电压等级和水平、进入电网谐波分量、计量装置设置、计费方式的供电方案时，要充分考虑功率因数的问题外，在客户投运后，还会根据国家《功率因数调整电费办法》（[83]水电财字第215号）所规定的考核标准值，与客户每一个月内的月平均功率因数进行比较，通过查询功率因数调整电费表，查出其增减百分数，负值为奖励给客户的，正值为惩罚客户的。这发挥了国家电价政策当中的经济杠杆作用。而这些考核标准值分别为0.9、0.85、0.8，这个标准值与《供电营业规则》所指的标准值有所不同，前者是通过客户在一个月内累计的无功总电量与有功总电量比值的余切再余弦之后得出来的一个结果，称为月平均功率因数，而后者所指的标准值是瞬时功率因数，我们在给客户计算功率因数调整电费（以下简称力调考核）的时候，用的即是客户的月平均功率因数，故而，供电企业对客户进行功率因数考核时必须要注重抄核收管理，并按月抄表，实施力调考核。

（3）力调电费的计算方法：

功率因数调整电费=（电度电费+基本电费）×功率因数增减百

分数

（需要特别注意的是，电度电费当中不包括居民客户电度电费，但是其电量要参与功率因数的计算。）

用电客户目录电费如下：

（3）对比之下可见，在电度电费和基本电费基本相同的情况下，将客户功率因数由0.72提高到0.93时，客户不仅可以减少2017年5月增收的力调电费17294.62元，同时，因功率因数超过标准值后，客户会得到供电企业减收的电费864.99元的奖励，客户共计可以减少电费支出18100余元。客户对营销部的服务表示非常满意，并在次月的电费结算过程中，感受到了通过合理无功补偿所带来的电费成本的减少，实现了经营效益的最大提升。

5影响客户功率因数高低的其他因素

首先抄表人员未按规定抄录客户反向无功（即客户过补偿向电网倒送的无功功率），国家《功率因数调整电费管理办法》规定，“凡装有无功补偿设备且有可能向电网倒送无功电量的用户，应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补偿设备，供电部门并应在计费计量，加装带有防倒装置的反向无功电度表，按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和，计算月平均功率因数；”即实现“反向无功正计”，因此，供电企业应加强客户的抄表和核算管理。

其次根据《西南电财[1984]044号实施细则》关于客户功率因数执行的实施细则规定“对于未实行无功自动投切装置的用户或自动投切装置已装设但未按要求投入的，应执行“只罚不奖””，由此可见，客户必须要按照国家规定的要求运行无功补偿设备，供电企业应将客户无功补偿设备的投运情况作为日常抄表管理和客户安全用电检查工作中的一项重要内容。

6总结

综上所述，提高功率因数不仅节约了国家的电力资源，提高电能质量，延长设备使用寿命，还为企业节约了成本，给企业创造了可观的经济效益，对国家、电网经营企业、用户几者来说均是一件好事。

参考文献

[1]基于网络模块化无功补偿装置的研究开发[J].欧剑.海峡科技与产业.2016(07).

[2]基于无功补偿探析降低电费措施[J].温晓琨.电子世界.2014(14)

[3]《供电营业规则》.

[4]《功率因数调整电费办法》（[83]水电财字第215号）.

[5]《国家电网公司业扩供电方案编制导则》.