2022功率因數(shù)治理技術(shù)規(guī)范

功率因數(shù)治理技術(shù)規(guī)范PAGEPAGE1PAGEPAGE2功率因數(shù)治理技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了電力用戶進(jìn)行功率因數(shù)治理的術(shù)語(yǔ)和定義、總則、技術(shù)方案及主要性能要求。本文件適用于供電電壓等級(jí)在50kVA規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB50227—2017并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1功率因數(shù)powerfactor3.2抗諧波功能anti-harmonicfunction無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備自身不產(chǎn)生諧波，在一定的諧波環(huán)境下可以安全可靠工作的功能稱為抗諧波功能。3.3零過(guò)渡過(guò)程zerotransitionprocess3.4電抗率reactancerate并聯(lián)電容器裝設(shè)的串聯(lián)電抗器的額定感康與串聯(lián)連接的電容器的額定容抗之比，以百分?jǐn)?shù)表示?？倓t功率因數(shù)的設(shè)計(jì)值35kV100kVA10kV0.950.90。功率因數(shù)的提升方式集中補(bǔ)償100kVA分組補(bǔ)償負(fù)荷相對(duì)集中且補(bǔ)償容量大于100kW及以上的工廠，宜在分組配電母線的低壓側(cè)裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置。就地補(bǔ)償75kW補(bǔ)償方式的選擇集中補(bǔ)償與分組就地補(bǔ)償相結(jié)合，以分組就地補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主的原則，實(shí)行分級(jí)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)無(wú)功動(dòng)態(tài)就地平衡。1。圖1并聯(lián)電容器及配套連接方式功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)方案表1以0.90為標(biāo)準(zhǔn)值的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表減收電費(fèi)增收電費(fèi)實(shí)際功率因數(shù)月電費(fèi)減少％實(shí)際功率因數(shù)月電費(fèi)增加％實(shí)際功率因數(shù)月電費(fèi)增加％0.900.000.890.50.757.50.910.150.881.00.748.00.920.300.871.50.738.50.930.450.862.00.729.00.940.600.852.50.719.50.95～1.000.750.843.00.7010.00.833.50.6911.00.824.00.6812.00.814.50.6713.00.805.00.6614.00.795.50.6515.00.786.0功率因數(shù)自0.64及以下，每降低0.01電費(fèi)增加2％0.776.50.767.0功率因數(shù)治理技術(shù)范圍24.1表2各電壓等級(jí)諧波源引起的諧波電壓允許值系統(tǒng)標(biāo)稱電壓(kV)電壓總諧波畸變率(%)各次諧波電壓含有率(%)奇次偶次0.385.04.02.06和104.03.21.6353.02.11.21102.01.60.8對(duì)電能質(zhì)量要求較高、對(duì)電網(wǎng)影響不大的電力用戶，可采用零過(guò)渡過(guò)程控制技術(shù)，當(dāng)電力用戶4.1功率因數(shù)測(cè)量及判定測(cè)量工具根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，選擇功率因數(shù)表、電壓表、電流表、電能質(zhì)量測(cè)試儀、多功能電度表、累時(shí)器等。測(cè)量方式功率因數(shù)表法測(cè)量根據(jù)功率因數(shù)cosφ的定義，測(cè)量電壓相位φu與電流相位φi，按公式(1)計(jì)算出功率因數(shù)，計(jì)算的功率因數(shù)是瞬時(shí)值。ososui)

………（1）功率法測(cè)量cosP/SP/

P2P2Q2電量法測(cè)量W2W2W2m rmcosWm/

………（3）式中：Wm——有功電能表讀數(shù)，單位為千瓦時(shí)(kW·h)；Wrm——無(wú)功電能表讀數(shù)，單位為千乏(kvarh)。無(wú)功補(bǔ)償改造判定根據(jù)5.2對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行測(cè)量及計(jì)算，功率因數(shù)大于等于0.95的，不需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；功率因數(shù)介于0.9～0.940.9表3無(wú)功補(bǔ)償改造判定匯總表判定值調(diào)節(jié)電費(fèi)（獎(jiǎng)罰）是否改造cosφ＜0.9懲罰應(yīng)改造cosφ=0.9不獎(jiǎng)不罰可改造0.9＜cosφ≤0.94獎(jiǎng)勵(lì)可改造cosφ≥0.95獎(jiǎng)勵(lì)不改造功率因數(shù)改造技術(shù)路徑無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇110kV集中補(bǔ)償容量計(jì)算1212QcSn

Kmax

1/cos21

1/os21 （4）式中：Qc——補(bǔ)償容量，單位為千乏(kvar)；Sn——變壓器額定容量，單位為千伏安(kVA)；Kmax——（取0.7～；——補(bǔ)償前的功率因數(shù)；——補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)。分組就地補(bǔ)償容量計(jì)算12分組補(bǔ)償主要用于補(bǔ)償10kV12QcPmax

1/cos21

1/os21 （5）式中：Pmax——高峰用電時(shí)段的最大有功負(fù)荷，單位為千瓦(kW)。補(bǔ)償功率因數(shù)確定cos1cos24.10.95。4表4補(bǔ)償容量速查表（kvar）變壓器容量Sn(kVA)功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)礁邏簜?cè)0.95，Kmax取0.80.60.650.70.750.80.850.93151651501351201059060400195180165150135105905002552252101951651351056303152852702402101801208003903603303002702101651000495450420375330270195補(bǔ)償量修正式中：

U2U2CN（6）U2CQCN——補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)額定補(bǔ)償容量，單位為千乏(kvar)；UCN——電容器的額定電壓，單位為千伏(kV)；UC——電容器接入點(diǎn)電網(wǎng)標(biāo)稱電壓，單位為千伏(kV)；QC——補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償容量，單位為千乏(kvar)。諧波治理具有大功率非線性負(fù)荷的電力用戶，宜在電容器回路串聯(lián)適當(dāng)阻抗值的電抗器，使無(wú)功補(bǔ)償裝置具有抗諧波功能。GB50227—20175.5串聯(lián)電抗器的電抗率應(yīng)根據(jù)并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)處的背景諧波含量的測(cè)量值選擇。無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б鏌o(wú)功補(bǔ)償降損收益網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2時(shí)，考慮電網(wǎng)的可變損耗，由于功率因數(shù)改善，造成網(wǎng)絡(luò)的電壓升高，電網(wǎng)有功損耗下降，無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益按公式(7)計(jì)算：公式推導(dǎo)見(jiàn)附錄A。GG(2cos2)（7）Q p 1 1 2式中：λ1——提高功率因數(shù)至cosφ2時(shí)相位角對(duì)應(yīng)的正切值，λ1=tanφ2；λ2——定義為λ1=tanφ2－Q；Q——定義為Q=Ptanφ2；Gp——有功電能單位電價(jià)，單位為元/MWh；γ——電網(wǎng)平均損失率；θ——電源電壓與負(fù)荷端電壓相量的夾角。正常穩(wěn)定的電網(wǎng)，sinθ=0.15～0.35?？烧{(diào)電費(fèi)收益對(duì)于實(shí)行按功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的用戶，按電力公司要求在計(jì)費(fèi)計(jì)量點(diǎn)加裝有防倒裝置的反向無(wú)功電度表，計(jì)算月平均功率因數(shù)。根據(jù)計(jì)算的功率因數(shù)，高于或低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在按照規(guī)定的電價(jià)計(jì)算出其當(dāng)月電費(fèi)后，再按照“功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表”所規(guī)定的百分?jǐn)?shù)增減電費(fèi)。改造前調(diào)節(jié)電費(fèi)按公式(8式中：

G1=E×Gp×(1+Δ1%) （8）E——月有功電量，單位為兆瓦時(shí)(MWh)；Gp——功率因數(shù)為0.9時(shí)，月有功電量單位電價(jià)，單位為元/MWh；1——補(bǔ)償前，功率因數(shù)高于0.9時(shí)，所對(duì)應(yīng)的月電費(fèi)降低比例。改造后調(diào)節(jié)電費(fèi)按公式(9

G2=E×Gp×(1－Δ2%) （9）式中：Δ2——補(bǔ)償后，功率因數(shù)高于0.9時(shí)，所對(duì)應(yīng)的月電費(fèi)降低比例。改造后調(diào)節(jié)電費(fèi)收益按公式(10)計(jì)算：G=E×Gp×(Δ1%＋Δ2%) （10）附錄A（資料性）無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕祿p收益計(jì)算公式推導(dǎo)電網(wǎng)的可變損耗，在無(wú)功補(bǔ)償前的數(shù)值為：式中：P——網(wǎng)絡(luò)首端有功功率；——電網(wǎng)平均損失率。當(dāng)投入無(wú)功補(bǔ)償容量之后電網(wǎng)的平均功率因數(shù)將會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)損耗將會(huì)從下降到有功損耗的下降值則為：因此，在1h內(nèi)，其經(jīng)濟(jì)效益為：式中：——有功電價(jià)，元/(kWh)；——無(wú)功電價(jià)，元/(kvar·h)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2時(shí)，其平均降