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卡德課堂:什么是無功補償?它的意義是什么?

時間:2021-07-14瀏覽次數:570次

前言

無功補償 ,全稱無功功率補償,是一種在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境的技術。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少電網的損耗,使電網質量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。

基本原理

電網輸出的功率包括兩部分 [1]  :一是有功功率:直接消耗電能,把電能轉變為機械能、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;二是無功功率:消耗電能,但只是把電能轉換為另一種形式的能,這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件,并且,這種能是在電網中與電能進行周期性轉換,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)。

意義

⑴ 補償無功功率,可以增加電網中有功功率的比例常數。

⑵ 減少發、供電設備的設計容量,減少投資,例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時,裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW;反之,增加0.52KW對原有設備而言,相當于增大了發、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-cosθ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ為補償后的功率因數,cosθ為補償前的功率因數則:

cosΦ>cosθ,所以提高功率因數后,線損率也下降了,減少設計容量、減少投資,增加電網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的經濟效益。所以,功率因數是考核經濟效益的重要指標,規劃、實施無功補償勢在必行。

電網中常用的無功補償方式包括:

① 集中補償:在高低壓配電線路中安裝并聯電容器組;

② 分散補償在配電變壓器低壓側和用戶車間配電屏安裝并聯補償電容器;

③ 就地補償:在單臺電動機處安裝并聯電容器等。

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,也是不經濟的。

② 功率因數越高,每千伏補償容量減少損耗的作用將變小,通常情況下,將功率因數提高到0.95就是合理補償。

無功就地補償容量可以根據以下經驗公式確定:Q≤UΙ0式中:Q---無功補償容量(kvar);U---電動機的額定電壓(V);Ι0---電動機空載電流(A);但是無功就地補償也有其缺點:⑴不能全面取代高壓集中補償和低壓分組補償;眾所周之,無功補償按其安裝位置和接線方法可分為:高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。其中就地補償區域最大,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。高壓集中補償和低壓分組補償的電容器容量相對較小,利用率也高,且能補償變壓器自身的無功損耗。為此,這三種補償方式各有應用范圍,應結合實際確定使用場合,各司其職分類。

作用

(1)提高供用電系統及負載的功率因數,降低設備容量,減少功率損耗

(2)穩定受電端及電網的電壓,提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性,提高輸電能力,

(3)在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合,通過適當的無功檢可以平衡三相的有功及無功負載.

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