宇陽(yáng)電力工程公司為您介紹無(wú)功補(bǔ)償:

一、無(wú)功補(bǔ)償簡(jiǎn)述

無(wú)功功率補(bǔ)償簡(jiǎn)稱無(wú)功補(bǔ)償，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素。

二、無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆诸惡妥饔?/p>

2.1無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆诸?/p>

感應(yīng)無(wú)功功率:電流矢量滯后于電壓矢量90°，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、晶閘管變壓器等設(shè)備的容性無(wú)功功率:電流矢量超前于電壓矢量90°，如電容器、電纜輸配電線路等

基波無(wú)功功率:無(wú)功功率等于工頻(50HZ)

諧波無(wú)功功率:不等于電源頻率的無(wú)功功率

2.2無(wú)功補(bǔ)償功能

無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔檬翘岣吖β室驍?shù)，降低設(shè)備容量和功率損耗，穩(wěn)定電壓，提高供電質(zhì)量，提高長(zhǎng)距離輸電的傳輸穩(wěn)定性和容量，平衡三相負(fù)荷有功和無(wú)功功率率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可以限制網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功功率的傳輸，相應(yīng)降低線路的電壓損耗，提高配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

1. 如果將線路上的電流分為有功電流Ia和無(wú)功電流Ir，則線路上的電壓損耗為:

式中:P——有功功率，KW Q——無(wú)功功率，Kvar U——額定電壓，KV R——線路總電阻，ω Xl——線路感應(yīng)電抗，ω

因此，提高功率因數(shù)后，可以降低線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q。當(dāng)R、Xl為定值時(shí)，保持有功功率不變，無(wú)功功率Q越小，電壓損耗越小，從而提高了電壓質(zhì)量。

2. 可以看出，補(bǔ)償后的變壓器利用率比補(bǔ)償前提高了δ S%，可以承載更多的負(fù)荷，同時(shí)減少了輸變電設(shè)備的投資。

3.減少客戶的電費(fèi)

(1)可避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰。

(2)可以減少用戶內(nèi)部無(wú)功功率的輸送和分配所造成的有功功率損耗，相應(yīng)降低電費(fèi)。

有功功率與視在功率的關(guān)系為:P= sco φ可以看出，在發(fā)射一定有功功率的情況下，功率因數(shù)越高，電網(wǎng)需要發(fā)射的功率越少。

三、無(wú)功補(bǔ)償原理

當(dāng)電網(wǎng)電壓波形的正弦電壓和電流是在同一階段,電阻的功率P從電網(wǎng)獲取電氣設(shè)備如白熾燈和電加熱器等于電壓U和電流的乘積,即P = U×我

感應(yīng)式電氣設(shè)備，如電機(jī)、變壓器，被稱為無(wú)功功率Q，因?yàn)樵谶\(yùn)行過(guò)程中需要建立磁場(chǎng)，此時(shí)消耗的能量不能轉(zhuǎn)化為有功功率。在這一點(diǎn)上，電流滯后電壓一個(gè)角φ。在選用變壓器和配電設(shè)備時(shí)是基于視在功率S，即有功功率和無(wú)功功率的矢量和:圖;無(wú)功功率:圖片

有功功率與視在功率的比值為功率因數(shù):cosf=P/S

無(wú)功功率的輸送增加了電網(wǎng)負(fù)荷，增加了電網(wǎng)損耗，降低了系統(tǒng)電壓。因此，有必要進(jìn)行就近、局部補(bǔ)償。并聯(lián)電容器可以補(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)只輸送有功功率p。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，高壓用戶的功率因數(shù)應(yīng)在0.9以上，低壓用戶的功率因數(shù)應(yīng)在0.85以上。

當(dāng)電容功率為Qc時(shí)，功率因數(shù)cosφ= P/ (P2 + (QL-QC)2)1/2

在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況和供電部門的要求，先確定補(bǔ)償后要達(dá)到的功率因數(shù)值，然后計(jì)算電容器的安裝容量:

Qc = P (tanf1-tanf2) = [(1 / cos2F1-1) 1/2 - (1 / cos2F2-1) 1/2)

式中:Qc -電容器的安裝容量kvar;P -系統(tǒng)有功功率，kW

Tan φ1—補(bǔ)償前功率因數(shù)角，cosf1—補(bǔ)償前功率因數(shù)

Tan φ2——補(bǔ)償功率因數(shù)角，cosf2——補(bǔ)償功率因數(shù)

在大型系統(tǒng)中，也采用無(wú)功補(bǔ)償來(lái)調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

在小型系統(tǒng)中，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償來(lái)調(diào)節(jié)三相不平衡電流。根據(jù)王氏定理，連接在兩相之間的電感或電容可以在兩相之間傳遞有功電流。因此，在相與相之間、相與零線之間適當(dāng)連接不同容量的電容器，不僅可以補(bǔ)償各相的功率因數(shù)接近1，而且可以平衡各相的有功電流。

四、無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞?/p>

4.1集中補(bǔ)償:安裝在企業(yè)或地方總站6-35kV母線上，可降低高壓線路無(wú)功損耗，提高變電站供電電壓質(zhì)量。

4.2分散補(bǔ)償:安裝在低功率因數(shù)的車間或村終端變電所、配電所的高壓或低壓母線上。該方法具有集中式補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)，但無(wú)功容量較小，效果更明顯。

4.3局部補(bǔ)償:安裝在異步電機(jī)或感應(yīng)電氣設(shè)備附近進(jìn)行局部補(bǔ)償。這種方法不僅可以提高電氣設(shè)備供電電路的功率因數(shù)，而且可以改變電氣設(shè)備的電壓質(zhì)量

無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能只減少了供電損失補(bǔ)償點(diǎn)和發(fā)電機(jī),因此無(wú)功補(bǔ)償在高壓端不能減少的損失在低壓端網(wǎng)絡(luò),也不能提高低壓電源變壓器的利用率。局部補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果最為顯著。

5. 無(wú)功補(bǔ)償方法的選擇與計(jì)算

集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主;

調(diào)整補(bǔ)償與固定補(bǔ)償相結(jié)合，以固定補(bǔ)償為主;

高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主。

補(bǔ)償容量的確定可以根據(jù)負(fù)荷的功率、補(bǔ)償前的功率因數(shù)及要求補(bǔ)償后達(dá)到的功率因數(shù)，用下式計(jì)算確定：Q =α*P*（tanφ1—tanφ2）

式中：Q — 所需補(bǔ)償?shù)目偀o(wú)功功率，kvar；

α— 平均負(fù)荷系數(shù)，取0.7~0.8；

P — 用戶負(fù)荷，kW；

tanφ1—補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角

tanφ2—補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角

或 Q =α*P*q

q — 補(bǔ)償率，kvar / kW 

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