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客户用电力率与电能计量方式的关系

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摘 要 本文重点分析用户不考虑低压侧无功补偿的时,特别是电力用户的功率因数低,未达到供电企业在供电合同中提出的标准要求时,用户选用高供低计的计量方式对其所造成的经济损失,并针对这一问题提出装设低压无功补偿装置提高功率因数的有效措施。

关键词 电能计量;计量方式;无功补偿;功率因数;用电力率

中图分类号:TM933 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)20-0210-02

电力用户往往因为对计量知识的不了解,用户在选择计量方式时都将前期建设的投资大小作为衡量的第一标准,就这样一部分用电客户就会选用高压供电低压计量的办法。这里面最为严重的就是功率因数方面的影响,从而在用户的电能及电费计量结果上也会有着一定的差别。本文将对电力用户如何选取计量方式而减少对力率的影响加以分析,同时采取相应的措施更深入得解决这一问题。

1 电能计量方式的区分及相关规定

在我国电力系统中对用户采取的计量方式主要为三种,即:高供高计,即高电压供电计量装置安装在高压侧;低供低计,即低电压等级供电方式同时计量装置装设在低压侧;高供低计,即采用高电压供电,但是计量装置安装在低压侧。

中华人民共和国电力工业部1996年颁布的《供电营业规则》内有明确的规定当计量装置无法或由于其他原因没有安装在产权分界处的时候,计量装置上段至产权分界处的电力设备的有功、无功电力是要由用户承担的。

最后几句话说明的就是由于计量方式不同而造成有功和无功的损耗是算在用户的电费上的。所以采用高供低计时这一点千万不能忽略。

2 用户用电力率的计算及分析

用电力率是习惯性的名字,在书本上又称其为用电功率因数,是可以有效反映用电设备对用电效率的重要指标,同时也是反映供用电双方在用电管理方面的主要说明依据,其基本定义是,有功功率P和视在功率S的比值,符号表示为λ即:

λ=

电能计量中,不同的计量方式下用户的功率因数有所

不同:

1)独立的用电设备其功率因数可以直接使用设备额定参数计算得出,即:

λ=

其中:R为用电设备的等效电阻,Z为用电设备的阻抗,均可从设备参数铭牌中取得。

2)电力用户采用高供高计或低供低计的方式时,供电企业计算其月度功率因数平均值,即:

其中:为月度电度表有功功率抄见电量,为月度电度表无功功率抄见电量。

3)高供低计计量的用户,供电企业要在上述计算方法的基础上,加上用户变压器的功率损耗才为电力用户最终的用电力率,即:

其中:是用户运行中的变压器所产生的有功损耗;是用户运行中的变压器所产生的无功损耗。

由以上三个公式可以看出,不同计量方式,计算电能所用的功率因数是不一样的,会造成最终的计量费用不同。特别是高供低计的用户用电端(电度表安装处)功率因数很高,从而忽略了变压器的无功当量,导致计费功率因数要低于实际的功率因数造成用户一定的经济损失。

3 提高用电功率因数的措施及意义

1)提高用电功率因数的必要性。

客户用电功率因数(用电利率)越接近于1其经济效益就越高。细致分析可以归纳为五个方面:一是提高发电、供电设备的工作效率,高效利用其额定功率,避免设备选型上的浪费;二是减少线路末端压降,提高供电质量,保证电压稳定;三是提高用户用电设备的利用率,节约用户在设备上的不必要的投资;四是减少线路漏电流,从而减少电能在传输过程中的损耗;五是提高电能的有功利用率,降低用户在电费方面的开支, 降低经营成本。

2)提高功率因数的措施方法。

①提高客户设备的自然用电力率。首先要在用电设备上采取相应的措施,一是合理选取配置电动机,防止重载或轻载的不合理现象发生,导致损耗的加剧;二是在电焊机、机床、气锤等设备进行技术改良,装设空载自动停机组件;三是尽可能使用同步电机,或在现有异步电动机的基础上进行改造;四是确保用户变压器的经济运行,降低空载损耗。

②增设无功电源提高功率因数。在用户用电端增设SVC、SVG、同步电动机或电力电容器等无功电源类设备,在用户电力网络内部补偿无功功率供用电设备使用, 从而降低在电网侧吸收过多的无功功率而造成电能的不必要浪费。对于中小型的电力用户来说加装电力电容器进行无功补偿是最经济切最有效的办法,电力电容器原理简单,购置成本低,运维方便,安装快捷,市场普及度高都给用户带来极大的方便。

用电过程进行无功补偿后的功率因数会有三种情况:第一种欠补偿即补偿后功率因数仍然低于100%,此时电流相位仍滞后于电压呈感性;第二种是全补偿,即补偿后功率因数为1,电流与电压相位相同;第三种是过补偿,补偿后的功率因数是小于100%的,不过这个时候的电流相位要超前于电压呈容性。理论上用电设备的功率因数越接近于1越好,但是电路若为全补偿容易产生谐振造成用电设备的损坏,同时过补偿又造成了电容容量上的浪费,所以采用欠补偿的方式,尽可能接近于1是最理想的方式。因此,在《供电营业规则》中对电力用户的功率因数都有了限制性的规定。

4 功率因数受高供低计计量方式的影响

安装在用户低压侧的计量装置可以抄见高供低计用户的月平均功率因数,然后考虑到用户变压器的功率损耗,再根据此功率因数及电量进一步计算出用户专变的有功、无功功率电能损耗,然后将变压器的电能损耗叠加到低压侧电能表抄见电量上,确认最终的用户功率因数(用电力率)。供电企业将依据这个功率因数向用户收取一定量的用电力率调整电费。

综上所述,用户采用高供低计的计量方式时,电力企业在计量高压侧功率因数的时候,不考虑用户对变压器的无功补偿,同时供电企业不允许用户向电网倒送无功,这样的条件下,特别是在用户负荷较低时,专用变压器的损耗增大,而这其中无功损耗所占比率极大,此时的考核功率因数基本上达不到到供电企业所要求的限值,继而产生了力率调整电费的附加费用。

5 结论

从上述的内容可以看出,采用高供低计时候通常都没有考虑用户对变压器的无功补偿当量,导致实际功率因数与计费功率因数不同,这样的话,报装容量越大的用户在用电负荷较低的时间段较为明显的暴露。所以,用户与供电企业在确定供电方案的时候应尽量的选择高压侧计量的方式。但是特殊情况在高压侧计量无法实现的情况下,则尽可能的将用户端对变压器的补偿考虑在内,避免或降低电力用户在电费上不必要的经济损失。

参考文献

[1]蔡立英.中性点有效接地系统电力客户电能计量方式的探讨[J].青海电力,2004(02).