ICS 27.010 CCS F01 DB5104 四 川 省 （ 攀 枝 花 市 ） 地 方 标 准 DB 5104/ T55—2022 功率因数治理技术规范 2022 - 01 - 18 发布 攀枝花市市场监督管理局 2022 - 02 - 18 实施 发 布 DB5104/ T55—2022 前  言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 本文件由攀枝花市经济和信息化局提出。 本文件由攀枝花市经济和信息化局归口。 本文件主要起草单位：攀枝花钢城集团有限公司。 本文件参与起草单位：攀枝花学院、四川省节能协会、攀枝花瑞杰节能环保科技有限公司、重庆路 之生科技有限责任公司。 本文件主要起草人：朱胜良、王聪、罗山、付强、徐苹、孙乙富。 本文件首次制定发布。 I DB5104/ T55—2022 功率因数治理技术规范 1 范围 本文件规定了电力用户进行功率因数治理的术语和定义、总则、技术方案及主要性能要求。 本文件适用于供电电压等级在0.38kV～110kV，变压器容量在50kVA及以上的电力用户无功补偿、功 率因数提升，也适用于该条件下电网公用配变电所的无功功率补偿配置设计。电力用户功率因数治理技 术除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 50227—2017 并联电容器装置设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 功率因数 power factor 有功功率与视在功率的比值，衡量电气设备效率的一个系数。可由同一检测点电压、电流相位差的 余弦值表示。 3.2 抗谐波功能 anti-harmonic function 无功补偿设备自身不产生谐波，在一定的谐波环境下可以安全可靠工作的功能称为抗谐波功能。 3.3 零过渡过程 zero transition process 在电容器投切过程中，通过检测和控制技术，使系统的动态电压和电流的非周期分量接近零，补偿 过电压和过电流。 3.4 电抗率 reactance rate 并联电容器装设的串联电抗器的额定感康与串联连接的电容器的额定容抗之比，以百分数表示。 1 DB5104/ T55—2022 4 总则 4.1 功率因数的设计值 4.1.1 35kV 及以上供电的电力用户，在变压器最大负荷时，其一次侧功率因数应不低于 0.95，在任何 情况下不应向电网倒送无功。 4.1.2 100 kVA 及以上 10kV 供电的电力用户，其功率因数宜达到 0.95 以上。 4.1.3 其他电力用户，其功率因数不宜低于 0.90。 4.2 功率因数的提升方式 4.2.1 集中补偿 负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量100kVA及以上的场所，宜在变电站或用户总配电室低压母 线，配置集中补偿基本无功功率的电力电容器组。 4.2.2 分组补偿 负荷相对集中且补偿容量大于100kW及以上的工厂，宜在分组配电母线的低压侧装设无功补偿装置。 4.2.3 就地补偿 容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备，如75kW以上电动机，宜在用电设备附件装设无功补偿 装置就地补偿。 4.2.4 补偿方式的选择 4.2.4.1 集中补偿与分组就地补偿相结合，以分组就地补偿为主； 4.2.4.2 衡。 高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主的原则，实行分级补偿，实现无功动态就地平 4.2.4.3 补偿方式位置示意图见图 1。 图1 2 并联电容器及配套连接方式 DB5104/ T55—2022 4.3 功率因数调整电费方案 对工业用户实行按功率因数调整电费方案，宜加装有功、无功电量的电度表，来计算月平均高峰功 率因数，具体电费调整方式见表1。 表1 以 0.90 为标准值的功率因数调整电费表 减收电费 增收电费 实际功率因数 月电费减少％ 实际功率因数 月电费增加％ 实际功率因数 月电费增加％ 0.90 0.00 0.89 0.5 0.75 7.5 0.91 0.15 0.88 1.0 0.74 8.0 0.92 0.30 0.87 1.5 0.73 8.5 0.93 0.45 0.86 2.0 0.72 9.0 0.94 0.60 0.85 2.5 0.71 9.5 0.84 3.0 0.70 10.0 0.83 3.5 0.69 11.0 0.82 4.0 0.68 12.0 0.81 4.5 0.67 13.0 0.80 5.0 0.66 14.0 0.79 5.5 0.65 15.0 0.78 6.0 功率因数自0.64及以下，每降低0.01 0.77 6.5 电费增加2％ 0.76 7.0 0.95～1.00 4.4 0.75 功率因数治理技术范围 4.4.1 对于谐波超过表 2 限值、对电网影响大的电力用户，采用零过渡过程低压无功补偿技术，或采 用其他无功补偿技术，满足公用电网电能质量的要求，使规定功率因数不低于本文件 4.1 的规定。 表2 各电压等级谐波源引起的谐波电压允许值 系统标称电压(kV) 电压总谐波畸变率(%) 0.38 6 和 10 35 110 5.0 4.0 3.0 2.0 各次谐波电压含有率(%) 奇次 4.0 3.2 2.1 1.6 偶次 2.0 1.6 1.2 0.8 4.4.2 对电能质量要求较高、对电网影响不大的电力用户，可采用零过渡过程控制技术，当电力用户 规定功率因数不符合本文件 4.1 规定时，应提高技术标准进行节能技术改造。 5 5.1 功率因数测量及判定 测量工具 根据现场需要，选择功率因数表、电压表、电流表、电能质量测试仪、多功能电度表、累时器等。 5.2 测量方式 3 DB5104/ T55—2022 5.2.1 功率因数表法测量 根据功率因数 cosφ的定义，测量电压相位φu 与电流相位φi，按公式(1)计算出功率因数，计算的功 率因数是瞬时值。 cos   cos( u   i ) ………………………………………（1） 5.2.2 功率法测量 使用电能质量测试仪，测量配电系统的有功功率P、视在功率S或无功功率Q，用有功功率和视在功 率的比值按公式(2)计算功率因数。电能质量测试仪测量结果可以是瞬时功率因数值，也可以是一段时 间的平均值，取决于测量仪器的数据采集频率和测量时间的设定。 cos   P / S  P / P 2  Q 2 ………………………………（2） 5.2.3 电量法测量 使用多功能电度表及累时器，测量一段时间的有功电量和无功电量数据，按公式(3)计算出功率因 数值。这种方法测量的是一段时间的平均功率因数值。 cos   Wm / Wm2  Wrm2 ………………………………………（3） 式中： Wm——有功电能表读数，单位为千瓦时(kW·h)； Wrm——无功电能表读数，单位为千乏(kvarh)。 5.3 无功补偿改造判定 根据5.2对功率因数进行测量及计算，功率因数大于等于0.95的，不需要进行无功补偿；功率因数 介于0.9～0.94的，可增加无功补偿装置进行改造；功率因数低于0.9的，应进行无功补偿，补偿后的功 率因数，不应低于0.95。无功补偿改造判定见表3。 表3 6 无功补偿改造判定汇总表 判定值 调节电费（奖罚） 是否改造 cosφ＜0.9 惩罚 应改造 cosφ=0.9 不奖不罚 可改造 0.9＜cosφ≤0.94 奖励 可改造 cosφ≥0.95 奖励 不改造 功率因数改造技术路径 6.1 无功补偿设备的选择 6.1.1 改造部门应根据电力用户的负荷性质和对供电质量要求，优先采用先进技术标准和相应的产品， 不采用落后淘汰的技术标准和产品。 4 DB5104/ T55—2022 6.1.2 在 110kV 以下的电网中，宜选用具有提高负荷功率因数、改善电压质量、减少网损、提高设备 利用率及提升系统电压稳定性等特点的电力电容器组进行无功功率补偿。 6.2 集中补偿容量计算 工业企业用户提高功率因数需要确定无功补偿容量，集中补偿电容器组安装于工业企业降压变电所 母线、电力用户总配电室。变压器集中补偿容量按公式(4)计算：   Qc  S n K max 1 / cos 2 1  1  1 / cos 2  2  1 ………………………………（4） 式中： Qc ——补偿容量，单位为千乏(kvar)； S n ——变压器额定容量，单位为千伏安(kVA)； K max ——最大负荷率（取 0.75～1）； cos1 ——补偿前的功率因数； cos2 ——补偿后的平均功率因数。 6.3 分组就地补偿容量计算 分组补偿主要用于补偿10kV配电线路的无功负荷和配电变压器消耗的功率。就地补偿主要用于电动 机等容量较大用电设备。分组就地补偿容量按公式(5)计算：   Qc  Pmax 1 / cos 2 1  1  1 / cos 2  2  1 ………………………………（5） 式中： Pmax ——高峰用电时段的最大有功负荷，单位为千瓦(kW)。 6.4 补偿功率因数确定 6.4.1 补偿前的功率因数 cosφ1 应采用最大负荷日平均功率因数，补偿后的功率因数 cosφ2 可根据本文 件 4.1 进行选择，通常高压侧补偿取 0.95。 6.4.2 在高功率因数下进行补偿，其效益将显著下降，应综合考虑是否要对已达标功率因数进行补偿。 6.4.3 补偿功率可通过表 4 进行速查。 5 DB5104/ T55—2022 表4 补偿容量速查表（kvar） 功率因数补偿到高压侧 0.95，Kmax 取0.8 变压器容量Sn(kVA) 6.5 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 315 165 150 135 120 105 90 60 400 195 180 165 150 135 105 90 500 255 225 210 195 165 135 105 630 315 285 270