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1、淺談無功補償原理及無功補償率無功補償原理電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設備以后，可以提供感性負載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。簡介編輯無功補償原理當電網(wǎng)電壓的波形為正弦波，且電壓與電流同相位時，電阻性電氣設備如白熾燈、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=U×I。電感性電
2、氣設備如電動機和變壓器等由于在運行時需要建立磁場，此時所消耗的能量不能轉(zhuǎn)化為有功功率，故被稱為無功功率Q。此時電流滯后電壓一個角度φ。在選擇變配電設備時所根據(jù)的是視在功率S，即有功功率和無功功率的矢量和：無功功率為:有功功率與視在功率的比值為功率因數(shù):cosf=P/S無功功率的傳輸加重了電網(wǎng)負荷，使電網(wǎng)損耗增加，系統(tǒng)電壓下降。故需對其進行就近和就地補償。并聯(lián)電容器可補償或平衡電氣設備的感性無功功率。當容性無功功率QC等于感性無功功率QL時，電網(wǎng)只傳輸有功功率P。根據(jù)國家有關規(guī)定，高壓用戶的功率因數(shù)應達到0.9以上，低壓用戶的功率因數(shù)應達
3、到0.85以上。如果選擇電容器功率為Qc，則功率因數(shù)為：cosφ=P/(P2+(QL-Qc)2)1/2在實際工程中首先應根據(jù)負荷情況和供電部門的要求確定補償后所需達到的功率因數(shù)值，然后再計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一系統(tǒng)的有功功率，kWtanφ1--補償前的功率因數(shù)角,cosf1--補償前的功率因數(shù)tanφ2--補償后的功率因數(shù)角,cosf2--補償后的功率因數(shù)[1]在大系統(tǒng)中，無功補償還用于調(diào)整電網(wǎng)
4、的電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在小系統(tǒng)中，通過恰當?shù)臒o功補償方法還可以調(diào)整三相不平衡電流。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，對于三相電流不平衡的系統(tǒng)，只要恰當?shù)卦诟飨嗯c相之間以及各相與零線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)均補償至接近1，而且可以使各相的有功電流達到平衡狀態(tài)。2基本原理編輯無功補償電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無功功率.直接消耗電能,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,熱能,化學能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;不消耗電能,只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式
5、的能,這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件,并且,這種能是在電網(wǎng)中與電能進行周期性轉(zhuǎn)換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場占用的電能,電容器建立電場所占的電能.電流在電感元件中作功時,電流滯后于電壓90°.而電流在電容元件中作功時,電流超前電壓90°.在同一電路中,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,實現(xiàn)方式把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可
6、由容性負荷輸出的無功功率補償。意義⑴補償無功功率，可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。⑵減少發(fā)、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數(shù)cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1Kvar電容器可節(jié)省設備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對原有設備而言，相當于增大了發(fā)、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。⑶降低線損，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補償后的功率因數(shù)，cosΦ為補償前的功率因數(shù)則：cosΦ>cosΦ，所以提高功率因數(shù)后，
7、線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。所以，功率因數(shù)是考核經(jīng)濟效益的重要指標，規(guī)劃、實施無功補償勢在必行。常用方式①集中補償：在高低壓配電線路中安裝并聯(lián)電容器組；②分組補償：在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)補償電容器；③單臺電動機就地補償：在單臺電動機處安裝并聯(lián)電容器等。加裝無功補償設備，不僅可使功率消耗小，功率因數(shù)提高，還可以充分挖掘設備輸送功率的潛力。確定無功補償容量時，應注意以下兩點：①在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是
8、不經(jīng)濟的。②功率因數(shù)越高，每千伏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補償就三種補償方式而言，無功就地補償克服了集中補償和分組補償?shù)娜秉c，是一種較為完善的補償方式：⑴因電
