6kV线路无功补偿技术的节能效果估算
王帅(中油辽河工程有限公司， 辽宁 盘锦 124010)
【摘 要】摘要：本文对辽河油田公司某采油厂所属的6kV电力线路功率因数低、线损大的问题进行分析和总结，确定适合当本单位的的电气节能技术方案，采取线路侧增设无功补偿装置解决该厂部分线路上述问题。对油田的节能、降耗起到了积极的推动作用。 【期刊名称】化工管理 【年(卷),期】2024(000)016 【总页数】1
【关键词】电力线路、无功补偿
1 引言
电网输出的功率包括两部分：一是有功功率，二是无功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率。如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能。电流在电感元件中作功时，电流超前于电压90o。而电流在电容元件中作功时，电流滞后电压90o。在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180o。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而提高电能作功的能力，这就是无功补偿的道理。本文通过对辽河油田公司某采油厂6kV电力线路实施无功补偿技术应用进行总结分析，对应用后的节能效益进行估算。
2 无功补偿装置及技术方案
电网中的有功功率损耗：ΔP=3I2R×10-3kW
式中：ΔP -线路有功功率损耗，kW；I-线路计算电流，A； R-每相线路电阻，Ω。
从上式可知，在线路长度、导线截面不变的情况下，线路的有功功率损耗与线路计算电流的二次方成正比，因此在保证正常生产负荷不变的情况下，即线路运行有功功率不变的情况下，减少线路的视在功率、降低线路运行电流可以减少线路的有功损耗。
在降低线路运行电流后，减少的线路有功损耗可通过下式计算： 式中：ΔPc-线路电流降低后降低的有功功率损耗，kW； ΔP1、ΔP2 -线路电流降低前、降低后的线路有功功率损 耗，kW； I1、I2-无功补偿前、后线路运行电流线路计算电 流，A； R-每相线路电阻，Ω。
通过上式可以看出，增加无功补偿后线路的有功功率损耗降低数值与无功补偿前、后的线路运行电流二次方的差值成正比。
式中：P—有功功率，kW；S—是在功率，kVA；U—电压，V； I— 电流，A； cosφ—功率因数即功率角正弦值。
由上式得即在有功功率、电流、电压不变的情况下，运行电流与功率因数成反比，因此工程中经常采用提高功率因数来降低运行电流。
根据公式可以得出，运行电流二次方的差值直接影响到补偿后的降低线损效果，因此工程实际中一般选取电流相对较大即负载较重的线路进行补偿，从而使最大化。
又因为线路电阻与线路长度成正比，因此综合考虑线路负载和无功补偿安装位置，本文选择下列5条线路增加无功补偿装置。
(1)1621线，年平均运行电流111A，功率因数0.807，导线规格LGJ-95；(2)2626线，年平均运行电流85A，功率因数0.748，导线规格LGJ-95；(3)3621线，年平均运行电流75A，功率因数0.557，导线规格LGJ-95；(4)3623线，年平均运行电流76A，功率因数0.556，导线规格LGJ-95；(5)3629线，年平均运行电流120A，功率因数0.705，导线规格LGJ-95。 结合所需补偿容量计算公式Q=P(tgφ1- tgφ2) kVar及上表中参数，拟定线路补偿后功率因数达到0.95，计算上表中线路所需无功补偿容量为：(1)1621线，所需补偿容量394kVar；(2)2626线，所需补偿容量388kVar；(3)3621线，所需补偿容量530kVar；(4)3623线，所需补偿容量538kVar；(5)3629线，所需补偿容量626kVar。最终，通过计算得到上述五条线路增加无功补偿装置后线损功率的减少数值如下：
(1)1621线，每公里减少线损3.53kW，无功补偿点距电源距离5.5km，整条线路线损减少19.4kW；(2)2626线，每公里减少线损2.83kW，无功补偿点距电源距离6km，整条线路线损减少17kW；(3)3621线，每公里减少线损3.8kW，无功补偿点距电源距离6.3km，整条线路线损减少24kW；(4)3623线，每公里减少线损3.91kW，无功补偿点距电源距离8km，整条线路线损减少31.3kW；(5)3629线，每公里减少线损6.66kW，无功补偿点距电源距离6.7km，整条线路线损减少44.6kW；5条线路共减少线损136.3kW。 按全年330天运行计算，上述5条线路全年节电：
根据当地工业用电电费波峰、波谷、平时的平均电费0.65元/ kW·h计算，上
6kV线路无功补偿技术的节能效果估算
