襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們：為什么要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償

 

　　交流電在通過(guò)純電阻的時(shí)候,電能都轉(zhuǎn)成了熱能,而在通過(guò)純?nèi)菪曰蛘呒兏行载?fù)載的時(shí)候,并不做功.也就是說(shuō)沒(méi)有消耗電能,即為無(wú)功功率.當(dāng)然實(shí)際負(fù)載不可能為純?nèi)菪载?fù)載或者純感性負(fù)載,一般都是混合性負(fù)載,這樣電流在通過(guò)它們的時(shí)候,就有部分電能不做功,就是無(wú)功功率,此時(shí)的功率因數(shù)小于1,為了提高電能的利用率,就要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

 

　　這種功率在電網(wǎng)中會(huì)造成電壓降落（感性電抗時(shí)）或電壓升高（容性電抗時(shí)）和焦耳（電阻發(fā)熱）損失，卻不能做出有效的功。因而需要對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。合理配置無(wú)功補(bǔ)償（包括在什么地點(diǎn)、用多大容量和采用何種型式）是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。在運(yùn)行中,合理使用無(wú)功補(bǔ)償容量，控制無(wú)功功率的流動(dòng)是電力系統(tǒng)調(diào)度的主要工作之一。

 

　　無(wú)功功率的產(chǎn)生和影響

 

　　在交流電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)在發(fā)有功功率的同時(shí)也發(fā)無(wú)功功率，它是主要的無(wú)功功率電源；運(yùn)行中的輸電線(xiàn)路，由于線(xiàn)間和線(xiàn)對(duì)地間的電容效應(yīng)也產(chǎn)生部分無(wú)功功率,稱(chēng)為線(xiàn)路的充電功率,它和電壓的高低、線(xiàn)路的長(zhǎng)短以及線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。電能的用戶(hù)（負(fù)荷）在需要有功功率 (P)的同時(shí)還需要無(wú)功功率(Q),其大小和負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)；有功功率和無(wú)功功率在電力系統(tǒng)的輸電線(xiàn)路和變壓器中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗(ΔP)和無(wú)功功率損耗(ΔQ),也會(huì)產(chǎn)生電壓降落(ΔU)。 它們之間有如下關(guān)系：

 

　　△U=(ΡR+QX)/U

 

　　式中P、Q分別為流入輸電線(xiàn)（或變壓器）的有功功率和無(wú)功功率，U 是輸電線(xiàn)（或變壓器）與P、Q同一點(diǎn)測(cè)得的電壓,R、X 則分別是輸電線(xiàn)（或變壓器）的電阻和電抗。

 

　　由此可見(jiàn)，無(wú)功功率在輸電線(xiàn)、變壓器中的流動(dòng)會(huì)增加有功功率損耗和無(wú)功功率損耗以及電壓降落；由于變壓器、高壓架空線(xiàn)路中電抗值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻值，所以無(wú)功功率的損耗比有功功率的損耗大，并且引起電壓降落的主要因素是無(wú)功功率的流動(dòng)。

 

　　一般情況下，電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)所發(fā)的無(wú)功功率和輸電線(xiàn)的充電功率不足以滿(mǎn)足負(fù)荷的無(wú)功需求和系統(tǒng)中無(wú)功的損耗，并且為了減少有功損失和電壓降落，不希望大量的無(wú)功功率在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)，所以在負(fù)荷中心需要加裝無(wú)功功率電源，以實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地供應(yīng)、分區(qū)平衡的原則。

 

　　無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/a>

　　無(wú)功補(bǔ)償：在電子供電系統(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(xiàn)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網(wǎng)絡(luò)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。無(wú)功補(bǔ)償可以收到下列的效益：①提高用戶(hù)的功率因數(shù),從而提高供電設(shè)備的利用率;②減少電力網(wǎng)絡(luò)的有功損耗；③合理地控制電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流動(dòng)，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力；④在動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償裝置上，配置適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，提高輸電線(xiàn)的輸送能力和穩(wěn)定性；⑤裝設(shè)靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVS)還能改善電網(wǎng)的電壓波形,減小諧波分量和解決負(fù)序電流問(wèn)題。對(duì)電容器、電纜、電機(jī)、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過(guò)熱。

 

　　無(wú)功補(bǔ)償原理

 

　　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)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(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。

 

　　意義

 

　?、叛a(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)cosΦ=0.8增加到cosΦ=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ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，cosΦ為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則：

 

　　cosΦ>cosΦ，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)損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，規(guī)劃、實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償勢(shì)在必行。

 

　　無(wú)功補(bǔ)償方式

 

　　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；

 

　?、?分組補(bǔ)償：在配電變壓器低壓側(cè)和用戶(hù)車(chē)間配電屏安裝并聯(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，還可以充分挖掘設(shè)備輸送功率的潛力。

 

　　確定無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

 

　?、?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。

 

　?、?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，通常情況下，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：

 

　?、乓螂娙萜髋c電動(dòng)機(jī)直接并聯(lián)，同時(shí)投入或停用，可使無(wú)功不倒流，保證用戶(hù)功率因數(shù)始終處于滯后狀態(tài)，既有利于用戶(hù)，也有利于電網(wǎng)。

 

　?、朴欣诮档碗妱?dòng)機(jī)起動(dòng)電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)與控制設(shè)備的使用壽命。

 

　　無(wú)功就地補(bǔ)償容量可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：Q≤UΙ0式中：Q---無(wú)功補(bǔ)償容量（kvar）；U---電動(dòng)機(jī)的額定電壓（V）；Ι0---電動(dòng)機(jī)空載電流（A）；但是無(wú)功就地補(bǔ)償也有其缺點(diǎn)：⑴不能全面取代高壓集中補(bǔ)償和低壓分組補(bǔ)償；眾所周之，無(wú)功補(bǔ)償按其安裝位置和接線(xiàn)方法可分為：高壓集中補(bǔ)償、低壓分組補(bǔ)償和低壓就地補(bǔ)償。其中就地補(bǔ)償區(qū)域大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補(bǔ)償和低壓分組補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘肯鄬?duì)較小，利用率也高，且能補(bǔ)償變壓器自身的無(wú)功損耗。為此，這三種補(bǔ)償方式各有應(yīng)用范圍，應(yīng)結(jié)合實(shí)際確定使用場(chǎng)合，各司其職。

 

　　源于科技，創(chuàng)新不止。襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司聯(lián)系電話(huà)：13508662630.