P——有功功率
S1——补偿前的视在功率
S2——补偿后的视在功率
Q1——补偿前的无功功率
Q2——补偿后的无功功率
φ1——补偿前的功率因数角
φ2——补偿后的功率因数角
由图示可以看出，在有功功率P一定的前提下，进行无功功率补偿以后(补偿量Qc＝Q1-Q2)，功率因数角由φ1减小到φ2，则cosφ2＞cosφ1提高了功率因数。
电网元件中功率损耗百分数为ΔP%，计算如下： ΔP%＝(1- cosφ12/cosφ22)×100
由此可推算出提高功率因数与降低有功损耗百分率的关系如下表：
提高功率因数与降低有功损耗百分率典型数据计算表
6 无功补偿对节能降损的重要作用实例分析
电容器安装容量的选择，可根据使用目的的不同，按改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来确定。
按改善功率因数确定补偿容量的方法简便、明确，为国内外所通用。根据功率补偿图(如图2)中功率之间的向量关系，可以求出无功补偿容量Qc，
或
(kvar)
式中
P——最大负荷月的平均有功功率，kW；
tgφ1、tgφ2——补偿前后功率因数角的正切值；
cosφ1、cosφ2——补偿前后功率因数值。
近几年来，枣庄电网特别是中低压电网进行了很大改造和完善，单就提高中低压电网功率因数这项工程进行了很大投资，同时也降低了电能损耗，取得了很高的经济效益。下面举几个实例加以分析：
6.1 110kV洪续变电站正常运行方式为一台50MVA变压器运行，10kV侧有功负荷为12MW，无功负荷为6Mvar，10kV侧功率因数为0.89，因一期工程没有安装电容器组，所以功率因数偏低。根据这种情况，我们列入了专项节能降损资金，装设了一组4800kvar的电容器组。将电容器组投入运行后。无功功率负荷得到了充分的补偿，补偿后的功率因数cosφ2为：
cosφ2=cos[arctg(Q1-QC)/P]
=cos[arctg（6000-4800）/12000]
=0.99
由于功率因数的提高，使功率损耗下降了不少。现计算如下：
功率因数从cosφ1提高到cosφ2，有功负载损耗降低百分率为：
ΔP%＝((1- cosφ12/cosφ22)•100
=[1-0.892/0.992 ]*100
=19.18%
由此看来，投入了4800kvar的电容器组后，使功率因数提高了10个百分点，而使洪续变电站有功负载损耗降低了19.18%，每年可降低电能损耗约90万kWh，这是非常可观的经济效益。
6.2 山亭供电部10kV桑西线，有功负荷为800kW、无功负荷为450kVAR、功率因数为0.87，整条线路线损率较高。近几年来我们开展了降低工程，为降低线损，要使功率因数提高到0.95，需要在10kV桑西线上加装多大的电容器进行补偿？这样，线损率能降低多少？现计算如下：
加装的电容器补偿容量为：
=800[0.57-0.33]=192（kvar）
线损率降低百分率为：
ΔP%＝(1- cosφ12/cosφ22)•100
=[1-0.872/0.952]*100
=16.13%
由此看来，功率因数由0.87提高到0.95，需要加装的电容器容量为192（kvar），而使线损率降低百分率为16.13%。
6.3 薛城供电部#16配电变压器容量为300kVA，负荷功率为200kW，功率因数为0.85，为降低有功损耗，将功率因数提高到0.95，需要加装多大的电容器补偿容量（kvar）？由此能降低多少有功负载损耗百分率？
电容器补偿容量由：
=200[0.62-0.33]=58（kvar）
有功负载损耗降低百分率为:
ΔP%＝((1- cosφ12/cosφ22)×100
=[1-0.852/0.952]×100
=19.94%
由此看来，该配电变压器功率因数由0.87提高到0.95，需要加装的电容器容量为58（kvar），而使有功负载损耗降低百分率为19.94%。
通过以上几个实例可以看出，在中低压电网中加装适当容量的无功补偿电容器，可以提高功率因数；而提高功率因数又可以降低电网的电能损耗，从而带来很大的经济效益。近几年来，我们充分利用城农改造的机会，在变电站集中装设无功补偿电容器，在全网配电系统合理装设了无功补偿电容器。使全网配电系统功率因数由原来的0.89提高到0.92，全网有功损耗降低百分率为6.35%，每年降低电能损耗1800万kWh，折合经济效益为900万元。
7 结束语
文中主要分析了进行无功补偿对电网中的线路、变压器等设备节能降损的重要作用。并通过列举了工作中的一些实例，验证了进行无功补偿可以提高电网的功率因数，降低电能损耗。通过计算，用数据证明了进行无功补偿对节能降损的重要作用和取得显著的经济效益。
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