淺談無(wú)功補(bǔ)償原理及無(wú)功補(bǔ)償率

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1、淺談無(wú)功補(bǔ)償原理及無(wú)功補(bǔ)償率無(wú)功補(bǔ)償原理電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等,大部分屬于感性負(fù)荷,在運(yùn)行過(guò)程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以后,可以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率,減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線(xiàn)路輸送的無(wú)功功率,由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng),因此可以降低線(xiàn)路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗,這就是無(wú)功補(bǔ)償。簡(jiǎn)介編輯無(wú)功補(bǔ)償原理當(dāng)電網(wǎng)電壓的波形為正弦波,且電壓與電流同相位時(shí),電阻性電氣設(shè)備如白熾燈、電熱器等從電網(wǎng)上獲得的功率P等于電壓U和電流I的乘積,即:P=UxI電感性電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)和變壓器等由于在運(yùn)行

2、時(shí)需要建立磁場(chǎng),此時(shí)所消耗的能量不能轉(zhuǎn)化為有功功率,故被稱(chēng)為無(wú)功功率Qo此時(shí)電流滯后電壓一個(gè)角度0。在選擇變配電設(shè)備時(shí)所根據(jù)的是視在功率S,即有功功率和無(wú)功功率的矢量和:S=曲+Q2無(wú)功功率為:Q=VS1-?1有功功率與視在功率的比值為功率因數(shù):cosf=P/S無(wú)功功率的傳輸加重了電網(wǎng)負(fù)荷,使電網(wǎng)損耗增加,系統(tǒng)電壓下降。故需對(duì)其進(jìn)行就近和就地補(bǔ)償。并聯(lián)電容器可補(bǔ)償或平衡電氣設(shè)備的感性無(wú)功功率。當(dāng)容性無(wú)功功率QC等于感性無(wú)功功率QL時(shí),電網(wǎng)只傳輸有功功率P。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定,高壓用戶(hù)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上,低壓用戶(hù)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85以上。如果選擇電容器功率為Q

3、c,則功率因數(shù)為:cos(p=PI(P2+(QL-Qc)2)1/2在實(shí)際工程中首先應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況和供電部門(mén)的要求確定補(bǔ)償后所需達(dá)到的功率因數(shù)值,然后再計(jì)算電容器的安裝容量:Qc=P(tanf1-tanf2)=P((1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2)式中:Qc一電容器的安裝容量,kvarP—系統(tǒng)的有功功率,kWtancp1■補(bǔ)償前的功率因數(shù)角,cosfl-#償前的功率因數(shù)tan(p2-補(bǔ)償后的功率因數(shù)角,cosf2-補(bǔ)償后的功率因數(shù)[1]在大系統(tǒng)中,無(wú)功補(bǔ)償還用于調(diào)整電網(wǎng)的電壓,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在小系統(tǒng)中,通過(guò)恰當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償方法還可以調(diào)整三

4、相不平衡電流。按照wangs定理:在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間轉(zhuǎn)移有功電流。因此,對(duì)于三相電流不平衡的系統(tǒng),只要恰當(dāng)?shù)卦诟飨嗯c相之間以及各相與零線(xiàn)之間接入不同容量的電容器,不但可以將各相的功率因數(shù)均補(bǔ)償至接近1,而且可以使各相的有功電流達(dá)到平衡狀態(tài)。2基本原理編輯無(wú)功補(bǔ)償電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無(wú)功功率.直接消耗電能,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,熱能,化學(xué)能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱(chēng)為有功功率;不消耗電能,只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能,這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件,并且,這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換,這部分功率稱(chēng)為無(wú)

5、功功率,如電磁元件建立磁場(chǎng)占用的電能,電容器建立電場(chǎng)所占的電能?電流在電感元件中作功時(shí),電流滯后于電壓90°而.電流在電容元件中作功時(shí),電流超前電壓90°在侗一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180°如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小,實(shí)現(xiàn)方式把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路,能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣,感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。(1)補(bǔ)償無(wú)功功率,可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。⑵減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量,減少投資,例如當(dāng)功率因數(shù)c

6、os①=0.8增加到cos0=0.95時(shí),裝1Kvar電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52KW;反之,增加0.52KW對(duì)原有設(shè)備而言,相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此,對(duì)新建、改建工程,應(yīng)充分考慮無(wú)功補(bǔ)償,便可以減少設(shè)計(jì)容量,從而減少投資。⑶降低線(xiàn)損,由公式△P%E?cos①/cos①)x100%得出其中cos①為補(bǔ)償后的功率因數(shù),cos(D為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則:cos①〉cos,①所以提高功率因數(shù)后,線(xiàn)損率也下降了,減少設(shè)計(jì)容量、減少投資,增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,以及降低線(xiàn)損都接靈和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以,功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的嬰指標(biāo),規(guī)劃、實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償奩

7、錚常用方式①集中補(bǔ)償:在高低壓配電線(xiàn)路中安裝并聯(lián)電容器組;②分組補(bǔ)償:在配電變壓器低壓渕用戶(hù)禰裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器;③單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償:在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等加裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,不僅可使功率消耗小,功率因數(shù)提高,還可以充挖掘設(shè)備輸送功率的猶定無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí),應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①在輕負(fù)荷時(shí)要避免過(guò)補(bǔ)償,倒送無(wú)功造成功率損耗增加,也是不經(jīng)濟(jì)的。(2)功率因數(shù)越高,每千伏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小,通慵下,將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補(bǔ)償就三種補(bǔ)償方式而言,無(wú)功就地補(bǔ)償克服了集中補(bǔ)償和分組補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn),是一種較為完善的補(bǔ)償方式:⑴因電容器與電動(dòng)機(jī)直接

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