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1、p2009年第3期無功補償原理及其應用丁素風(豐地公司)摘要通過分析電力系統中感性阻抗和容性阻抗的波形變化,闡述無功補償的原理,并根據鄂鋼樊口工業(yè)園的應用實踐,列舉無功補償后的效果和現實意義。關鍵詞無功功率無功補償功率因數1前言能變壓,交流接觸器不會吸合。打個比方,農村修水鄂鋼樊口工業(yè)園開關站位于樊口經濟開發(fā)區(qū),擔利需要開挖土方運土,運土時用竹筐裝滿土,挑走的負著鄂鋼馳久鋼板彈簧公司、揚子重機公司及豐地建土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹設公司等輔助改制單位的供電任務。由于遠離鄂鋼筐并不是沒
2、用,沒有竹筐泥土就不能運到堤上。主體廠區(qū),已不能使用鄂鋼內部電源,改由鄂州市地3無功補償原理區(qū)電網供電,并須嚴格執(zhí)行電網的各項指標和制度。電流在電感元件中作功時,電流滯后于電壓o為此,用電單位利用無功補償原理對電力系統進行了90;而電流在電容元件中作功時,電流超前于電壓o改造,并直接或間接地從中獲得了效益。90。在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,o2有功功率和無功功率互差180。如果在電磁元件電路中安裝一定的電容在直流電路中,從電源輸送到電器(負載)的電元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與
3、電壓功率,是電壓與電流的乘積,也就是電氣設備實際所矢量之間的夾角縮小,從而提高電能作功的能力,這吸收的功率。在交流電路中,由于電阻和電抗(感抗就是無功補償的道理。和容抗)同時存在,電源輸送到電器設備的電功率并不完全做功,因為其中有一部分電功率(電感和電容所儲存的電能)仍能回輸到電源。實際為設備所吸收的電功率叫有功功率。無功功率比較抽象,它用于電路內電場與磁場的交換,并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設備,要建立磁場,就要消耗無功功率。無
4、功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場,使轉子轉動,從而帶動機械運動,電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功圖1電感中電流、電壓和功率的變化功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產生磁場,在二次線圈感應出電壓。圖1和圖2分別為感性阻抗和容性阻抗中電流、因此,沒有無功功率,電動機就不會轉動,變壓器也不46p鄂鋼科技電壓和功率的波形變化規(guī)則。在第一個四分之一周由I1減小為I2,I2=IR+j(IL-IC),相角由U1減小到期內,電流由零逐漸增大,此時,電感吸收功
5、率,轉化U2,功率因數則由cosU1提高到cosU2。為磁場能量,而電容放出儲存在電場中的能量;第二個四分之一周期,電感放出磁場能量,電容吸收功率,以后的四分之一周期重復上述循環(huán)。圖4并聯電容器補償向量圖圖2電容中的電流、電壓和功率的變化圖5有功、無功、視在功率向量圖圖3并聯電容器無功補償原理設負荷有功功率為P(千瓦),無功功率為Q(千乏),視在功率為S(千伏安),電壓有效值為,電流從圖3可以看出并聯電容器無功補償原理。將有效值為I,功率三角形如圖5,則有:并聯電容器C與供電設備(如變壓器)或負荷(如電
6、P=S#cosU=IcosU動機)并聯,則供電設備或負荷所需要的無功功率,Q=S#sinU=IsinU可以全部或部分由并聯電容器供給,即并聯電容器發(fā)22S=P+Q=I出的容性無功,可以補償負荷所消耗的感性無功。4無功補償的效果及現實意義圖4為并聯電容器補償向量圖。當未接電容C在工業(yè)園區(qū),由于數量眾多、容量大小不等的感時,流過電感L的電流為IL,流過電阻R的電流為性設備連接于電力系統中,以致電網中除需消耗有功IR,電源供給的電流為I1,I1=IR+jIL,此時相位角為功率外,還需消耗大量的無功功率。未安裝
7、無功補償U1,功率因數為cosU1;并聯接入電容C后,由于電容設備前,設備的自然平均功率因數在0170~0185之電流IC與電感電流IL方向相反,使電源供給的電流47p2009年第3期間,無功消耗約占有功消耗的60~90%,浪費很大;采用將無功補償設備靠近線路末端安裝的方案,無功補償后,功率因數提高到0195左右,無功消耗只可以改善電網的供電電壓質量。因為越靠近線路末占有功消耗的30%左右,給用電單位帶來了可觀的端,線路的電抗越大,安裝無功補償設備的效果就越效益。好。4.1無功補償可挖掘供電設備潛力4.
8、4節(jié)省企業(yè)電費開支1)在設備容量不變的條件下,提高功率因數,可按照工業(yè)園電網供電要求,設備的自然功率因數以少送無功功率多送有功功率。在017左右的用戶,要交納相當一部分罰款,然而通2)在所需的有功功率不變的條件下,當無功功過安裝無功補償設備后,設備的自然功率因數可以達率減少時,所需配備的供電設備容量也相應地減少。到019甚至更高,基本上不再被罰款。4.2無功補償可降低系統的能耗5結束語若輸送的有功功率P為定值,加裝無功補償設備綜上所述,無功
