浅谈无功补偿原理及无功补偿率

《浅谈无功补偿原理及无功补偿率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

浅谈无功补偿原理及无功补偿率无功补偿原理电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。简介编辑无功补偿原理当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=UxI电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Qo此时电流滞后电压一个角度0。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S,即有功功率和无功功率的矢量和：S=曲+Q2无功功率为：Q=VS1-?1有功功率与视在功率的比值为功率因数：cosf=P/S无功功率的传输加重了电网负荷,使电网损耗增加，系统电压下降。故需对其进行就近和就地补偿。并联电容器可补偿或平衡电气设备 的感性无功功率。当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时，电网只传输有功功率P。根据国家有关规定，高压用户的功率因数应达到0.9以上，低压用户的功率因数应达到0.85以上。如果选择电容器功率为Qc,则功率因数为：cos(p=PI(P2+(QL-Qc)2)1/2在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值，然后再计算电容器的安装容量：Qc=P(tanf1-tanf2)=P((1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2)式中：Qc一电容器的安装容量，kvarP—系统的有功功率,kWtancp1■补偿前的功率因数角,cosfl-#偿前的功率因数tan(p2-补偿后的功率因数角，cosf2-补偿后的功率因数［1］在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压,提高电网的稳定性。在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统,只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至接近1,而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。2基本原理编辑无功补偿电网输出的功率包括两部分；一是有功功率；二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率，如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能•电流在电感元件中作功时，电流滞后于电压90°而. 电流在电容元件中作功时，电流超前电压90°在侗一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180°如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，实现方式把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。(1)补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cos①=0.8增加到cos0=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之,增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。⑶降低线损，由公式△P%E・cos①/cos①)x100%得出其中cos①为补偿后的功率因数，cos(D为补偿前的功率因数则：cos①〉cos,①所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、 减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都接靈和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的嬰指标，规划、实施无功补偿奩錚常用方式①集中补偿：在高低压配电线路中安装并联电容器组;②分组补偿：在配电变压器低压渕用户禰装并联补偿电容器;③单台电动机就地补偿：在单台电动机处安装并联电容器等加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗小，功率因数提高，还可以充挖掘设备输送功率的猶定无功补偿容量时，应注意以下两点：①在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。（2）功率因数越高，每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小，通慵下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿就三种补偿方式而言，无功就地补偿克服了集中补偿和分组补偿的缺点，是一种较为完善的补偿方式：⑴因电容器与电动机直接并联，同时投入或停用，可使无功不倒流，保证用户功率因数始终处于滞后状态，既有利于用户，也有利于电网。⑵有利于降低电动机起动电流，减少接触器的火花，提高控制电器隹的可靠性，延长电动机与控制设备的使用壺功就地补偿容量可以根据以下经验奩确定：CSU式0中：Q…无功itI0■电动机鲫偿容量（kvar）；U…电动机的麵电压（V）；（A）；但是无功就地补偿也有其缺点：⑴不能全面取高压和低压分组补偿；众所周之，无功补偿按其安装位置和接线方诫分为：高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿城最大，效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大，电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量朗佼利用率也高，且能补偿变压器自身的无功损耗。为此这种补偿方式各有应用范围，应结合实际确定使用场合，各御职 以上是网上查到的一些内容。个人觉得讲的不够简洁明了，1.先讲一下有功功率，无功功率，视在功率S视在功率Q无功■^癖P存砌TWcose——功率因素&功率翔2.无功补偿，我们是希望功率角&无限小，无功功率Q也无限小，S接近于P。此时，系统的无功功率很小，系统几乎只有有功功率存在，也就达到了无功补偿的目的。设补偿前，记为Q1,61设补偿后，记为Q2,&2可知Q2小于Q1,Q1-Q2=AQ（需要补偿的无功功率的值）AQ=Q1-Q2=（无功补偿仅改变了无功功率，有功功率并无变化） AQ=Q1-Q2=（qc为无功功率补偿率，可查表获得）1.所以，无功补偿电容可得△Q二