无功补偿对船企节能降耗的作用 本文关键词：节能降耗，无功，补偿，作用
无功补偿对船企节能降耗的作用 本文简介：摘要：无功补偿对船企在用电过程中节能降耗的意义；经过长期的数据积累，通过理论计算结合船企的实际用电情况分析，体现出无功补偿在船企节能降耗方面的作用。关键词：变压器；功率因数；损耗；力调电费对船舶企业而言，电能消耗占总能源消耗的50%以上。降低企业电能消耗是控制企业总能耗的重要手段，而船舶类重工企业的
无功补偿对船企节能降耗的作用 本文内容：
摘要：无功补偿对船企在用电过程中节能降耗的意义；经过长期的数据积累，通过理论计算结合船企的实际用电情况分析，体现出无功补偿在船企节能降耗方面的作用。
关键词：变压器；功率因数；损耗；力调电费
对船舶企业而言，电能消耗占总能源消耗的50%以上。降低企业电能消耗是控制企业总能耗的重要手段，而船舶类重工企业的供配电系统中存在大量的异步电机、变压器等感性设备，既占用了变压器的容量，又降低了供电系统的功率因数，无形中增加了企业的用电成本。所以提高供电系统的功率因数，降低无功功率的传输，可以降低企业的电能消耗及用电成本。对企业供电系统采用电容器补偿，提高供电系统的功率因数，可以避免力调电费罚款，降低公司电费支出；降低变压器及线路损失，减少电能损耗，节约电能；释放变压器容量，减少被无功功率所占用的主变容量，提高变压器的供电能力，减少基础容量费的支出；提高末端电压，避免线路无功损耗大导致末端电压降低，不利于动力设备运行。
1避免力调电费罚款，降低公司电费支出成本
根据《功率因数调整电费办法》，工业用户的功率因数要达到0.9以上才符合标准，见表1。根据要求月功率因数达到0.9以上就能避免力调电费罚款，超过0.9就能根据比例减收部分电费，功率因数超过0.95以上就能享受最大比例的力调电费优惠。表2是某船务和某海工2017年的供电系统功率因数及力调电费。船务2017年功率因数维持在0.98～0.99，某海工2017年的功率因数维持在0.97～0.99，远高于《功率因数调整办法》中规定的工业用户的功率因数要求，每月可减少电费支出，根据统计2017年全某船务节省电费支出为157544元人民币，某海工节省电费支出为152954元人民币。
2降低变压器及线路损失，减少电能损耗
电能在导体中传输，由于导体中阻抗的存在，必然消耗一定的电能，导体电能消耗可通过式（1）计算：举例计算1：某海工涂装房采用10kV电源供电，总降站到涂装房变电所采用双拼YJV-10-3×150电缆供电，电缆全长约1000m，查表得知YJV-10-3×150电缆的阻抗为0.145+j0.093Ω/km，假设涂装房全年的平均有功负荷为P为2000kW，无功补偿前的功率因数cosφ1为0.75，无功补偿后的功率因数cosφ2为0.99，根据计算补偿后总降站到涂装房变电所电缆减少的有功损耗2.197kW。涂装房按照每天运行12h，全年运行300d计算，全年可节省电量7909.2kW·h，按照平均电费单价0.8元/kW·h计算，全年可节省电费支出6327.36元人民币。根据统计2017年的某船务每月的平均功率因数cosφ2为0.99，假设未进行无功补偿前的功率因数cosφ1为0.75，每台投运变压器的平均有功负荷Pn为1500kW，则降低变压器的功率损耗可通过式（2）和式（3）计算：通过计算每台变压机降低的有功损耗为：10.32kW。按照2台主变压器每天运行24h，每年运行365d计算，全年可节省电量180806.4kW·h，按照电费的平均单价0.8元/kW·h计算，全年节省电费支出144645.12元人民币。
3释放变压器容量，减少被无功功率占用的主变容量
在变压器有功负载不变的情况下，通过电容补偿提高功率因数可降低系统的视在功率，通过视在功率计算公式S=P2+Q2姨可知，保持有功功率不变，降低无功功率，可降低视在功率，从而降低变压器容量的占用。见图1。根据我国供用电规则规定，变压器容量在315kW·h及以上的大工业用电户均实行两部制供电计费办法。用户向供电部门交纳电度电费外，还要按变压器容量大小交纳基本电费，每月按需量计费标准为40元/kW·h。基本电费与变压器容量有关，与用电量多少无关。因此通过合理的无功补偿措施后，使用同样的有功功率，可以减少变压器容量，提高变压器的供电能力，每月就可以减少基础容量费的支出。举例计算3：某海工采用一台20MVA的主变供电，根据统计2017年每月的平均功率因数cosφ2为0.99，假设每月的最大有功负荷为P为8000kW，未进行电容补偿前的功率因数cosφ1为0.75，则通过电容补偿后降低的供电容量通过计算可知是2586kW·h。根据每月基础容量费40元/kW·h计算，全年可节省基础容量费支出1241280元人民币。
4提高供电系统末端电压
如果导体输送的无功功率增加，将导致输送电流增加，因为导体都是有阻抗的，势必要有压降，导致供电系统末端电压降低，可根据式（4）分析：根据公式（4）可知传输端的电压U和导体的阻抗R和X相对固定时，传输的有功功率P为设备需要使用无法降低，只有降低无功功率Q的输送才能减小电压的损失ΔU。通过以上的分析，提高供电系统的功率因数，降低供电系统内的无功功率传输，不仅可以降低电能的损耗，降低电费的支出，还能提高电能质量，提高设备的运行效率，根据统计2017年某船务和某海工供电系统的功率因数已达到0.98以上，每年可为公司节省整百万的电费支出，取得了良好的经济及社会效益。
作者：王玲玲 宋轶 彭惟勇 王勇 单位：南通中房建筑设计研究院有限公司 启东中远海运海洋工程有限公司 江苏省海洋水产研究所
无功补偿对船企节能降耗的作用 来源：网络整理
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