淺談功率因數(shù)與無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)系

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1、淺談功率因數(shù)與無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)系淺談功率因數(shù)與無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)系　　功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用電設(shè)備在消耗有功功率的同時(shí)，還需大量的無功功率由電源送往負(fù)荷，功率因數(shù)反映的是用電設(shè)備在消耗一定的有功功率的同時(shí)所需的無功功率。電網(wǎng)中無功功率消耗很大，大約有50%的無功功率消耗在輸、變、配電設(shè)備上，50%的無功功率消耗于電力用戶。為了減少無功功率消耗和由此而造成的電網(wǎng)有功損耗，就必須減少無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，即提高電網(wǎng)負(fù)荷的功率因數(shù)，從而達(dá)到節(jié)約電能，降低損耗的目的?！　」β室驍?shù)的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在其工作過程中，除消耗有功功率外，還需

2、要無功功率。當(dāng)有功功率P一定時(shí)，如減少無功功率Q，則功率因數(shù)便能夠提高。提高功率因數(shù)問題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無功功率需要量。　　1）供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響　　2）電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)對(duì)異步電機(jī)和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響　　3）異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備　　以上是影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的一些主要因素，因此必須要尋求一些行之有效的、能夠使電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的方法。就是加裝無功補(bǔ)償設(shè)備，使電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無功的就地平衡，達(dá)到降損節(jié)能的效果。　　提高功率因數(shù)的主要方法是采用無功補(bǔ)償技術(shù)，根據(jù)我國國情和電網(wǎng)現(xiàn)狀

3、，采用并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償設(shè)備，是最經(jīng)濟(jì)的，同時(shí)安裝維護(hù)最為方便。現(xiàn)將采用電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)膸追N常用方式簡(jiǎn)述如下：　　1）站內(nèi)集中實(shí)償　　補(bǔ)償點(diǎn)位于10～110kV變電站的10kV出線上，補(bǔ)償設(shè)備安裝于變電站內(nèi)的戶內(nèi)或戶外，為出線支路上所有負(fù)荷提供無功電源，補(bǔ)償上一級(jí)電網(wǎng)的無功損耗?！　?）高壓線路補(bǔ)償　　補(bǔ)償點(diǎn)位于10kV配電線路上，補(bǔ)償設(shè)備安裝于配電線路的桿架上，采用分組自動(dòng)投切方式為10kV配電變壓器及其所承載的用戶負(fù)荷提供動(dòng)態(tài)無功電源，補(bǔ)償上一級(jí)電網(wǎng)的無功損耗。　　3）低壓跟蹤補(bǔ)償　　補(bǔ)償點(diǎn)位于10kV配電變壓器的母線上，將電容器分成若干組

4、，通過無功控制器進(jìn)行投切控制和保護(hù)，自動(dòng)跟蹤用戶無功負(fù)荷的變化，及時(shí)自動(dòng)調(diào)整電容器的投入容量，為用戶負(fù)荷提供準(zhǔn)確的無功功率，降低了上一級(jí)電網(wǎng)的無功損耗和線路損耗。　　4）隨機(jī)同步補(bǔ)償　　隨機(jī)同步補(bǔ)償，就是將電容器和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，通過控制、保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)，同時(shí)投切。隨機(jī)同步補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無功為主，此種方式可較好地限制用電單位無功負(fù)荷。為了防止電動(dòng)機(jī)退出運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生自激過電壓，補(bǔ)償容量不應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的空載無功功率?！　碾娏W(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功功率，尤以低壓配電網(wǎng)所占比重最大。

5、為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設(shè)備的效率，無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，合理布局?！　?)總體平衡與局部平衡相結(jié)合，以局部為主?！　?)電力部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合?！　?)分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主?！　?)降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主?！　「鶕?jù)原能源部1989年發(fā)布的《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》第條規(guī)定，220kV及以下電網(wǎng)的容性無功補(bǔ)償設(shè)備總?cè)萘縌C，可按下式計(jì)算　　QC=　　QDM=kPDM　　式中QDM——最大自然無功負(fù)荷；　　QF——本網(wǎng)發(fā)電機(jī)的無功功率；　　QR——上級(jí)網(wǎng)和鄰網(wǎng)輸

6、入的無功功率；　　QLC——110kV及以上架空線和電纜線的充電功率；　　PDM——電網(wǎng)最大有功發(fā)電負(fù)荷；　　K——電網(wǎng)最大自然無功負(fù)荷系數(shù)，kvar/Kw。　　K值與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變壓級(jí)數(shù)、負(fù)荷組成、負(fù)荷水平及負(fù)荷電壓特性等因素有關(guān)。已運(yùn)行的電網(wǎng)可通過實(shí)測(cè)確定，規(guī)劃中的電網(wǎng)可參照下表中數(shù)值估算，當(dāng)本網(wǎng)中發(fā)電機(jī)有功功率比重大時(shí)，k宜取較高值；上級(jí)網(wǎng)或鄰網(wǎng)輸入有功功率比重大時(shí)，k值取較低值。　　對(duì)于中低電壓等級(jí)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償容量可以按下列原則考慮：　　1）對(duì)于變電站10kV母線，一般按主變?nèi)萘康?5%～20%進(jìn)行補(bǔ)償?！　?）對(duì)于普通負(fù)荷的公用變壓器的低壓補(bǔ)

7、償，可按配變?nèi)萘康?0%～30%進(jìn)行補(bǔ)償?！　?）對(duì)于企業(yè)專用變壓器的低壓補(bǔ)償，可按配變?nèi)萘康?0%～60%進(jìn)行補(bǔ)償?！　?）當(dāng)三相電壓不平衡時(shí)，需考慮一定容量的分相補(bǔ)償?！　?）當(dāng)補(bǔ)償點(diǎn)處有諧波時(shí)，還要考慮串聯(lián)一定比率的電抗器，以構(gòu)成調(diào)諧支路，濾除線路上的高次諧波?！　?）當(dāng)采用固定補(bǔ)償方式時(shí)，補(bǔ)償總?cè)萘繎?yīng)選小些，避免線路輕載時(shí)出現(xiàn)過補(bǔ)，產(chǎn)生無功倒送?！　?）當(dāng)采用自動(dòng)補(bǔ)償方式時(shí)，補(bǔ)償總?cè)萘繎?yīng)選取大些，，避免高峰負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)欠補(bǔ)，造成力率過低?！　?）當(dāng)電容器額定電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓不相等時(shí)，補(bǔ)償容量≠安裝容量，裝機(jī)容量需進(jìn)行修正?！　≡诂F(xiàn)代用電企業(yè)中，

8、在數(shù)量眾多、容量大小不等的感性設(shè)備連接于電力系統(tǒng)中，以致電網(wǎng)傳輸功率除有功功率外，還需無功功率