箱式變電站廠家——無(wú)功補(bǔ)償解析（一）

發(fā)布時(shí)間：2024-06-20瀏覽：0

無(wú)功補(bǔ)償解析（一）

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**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)償分類及作用

2.1無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆诸?/span>

感性無(wú)功：電流矢量滯后于電壓矢量90° 如電動(dòng)機(jī)、變壓器、晶閘管變流設(shè)備容性無(wú)功：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：與電源頻率相等的無(wú)功（50HZ）

諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功

2.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/span>

無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可** 無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

1．提高電壓質(zhì)量把線路中電流分為有功電流Ia和無(wú)功電流Ir，則線路中的電壓損失:

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—線路感抗，Ω

因此，提高功率因數(shù)后可減少線路上傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若保持有功功率不變，而R、Xl均為定值，無(wú)功功率Q越小，電壓損失越小，從而提高了電壓質(zhì)量。

2．提高變壓器的利用率，減少** 功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2提高變壓器利用率為：

由此可見(jiàn)，補(bǔ)償后變壓器的利用率比補(bǔ)償前提高ΔS%，可以帶更多的負(fù)荷，減少了輸變電設(shè)備的**。

3．減少用戶電費(fèi)支出

（1）可避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰。

（2）可減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無(wú)功功率造成的有功功率損耗，電費(fèi)可相應(yīng)降低。

4. 提高電力網(wǎng)傳輸能力有功功率與視在功率的關(guān)系式為：P=Scosφ 可見(jiàn)，在傳輸一定有功功率的條件下，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)傳輸?shù)墓β试叫　?/span>

三、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?/span>

當(dāng)電網(wǎng)電壓的波形為正弦波，且電壓與電流同相位時(shí)，電阻性電氣設(shè)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

電感性電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)和變壓器等由于在運(yùn)行時(shí)需要建立磁場(chǎng)，此時(shí)所消耗的能量不能**為有功功率，故被稱為無(wú)功功率Q。此時(shí)電流滯后電壓一個(gè)角度φ。在選擇變配電設(shè)備時(shí)所根據(jù)的是視在功率S，即有功功率和無(wú)功功率的矢量和：；無(wú)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(wú)功功率的傳輸加重了電網(wǎng)負(fù)荷，使電網(wǎng)損耗增加，系統(tǒng)電壓下降。故需對(duì)其進(jìn)行就近和就地補(bǔ)償。并聯(lián)電容器可補(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)只傳輸有功功率P。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，**用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上，低壓用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)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(shí)際工程中優(yōu)先應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況和供電部門的要求確定補(bǔ)償后所需達(dá)到的功率因數(shù)值，然后再計(jì)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，kvar；P一系統(tǒng)的有功功率，kW
　　tanφ1--補(bǔ)償前的功率因數(shù)角, cosf1--補(bǔ)償前的功率因數(shù)
　　tanφ2--補(bǔ)償后的功率因數(shù)角, cosf2--補(bǔ)償后的功率因數(shù)

在大系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償還用于調(diào)整電網(wǎng)的電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

在小系統(tǒng)中，通過(guò)恰當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)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(duì)于三相電流不平衡的系統(tǒng)，只要恰當(dāng)?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(bǔ)償至接近1，而且可以使各相的有功電流達(dá)到平衡狀態(tài)。

四、無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞?/span>

4.1集中補(bǔ)償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所 6~35KV母線上，可減少**線路的無(wú)功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

4.2分散補(bǔ)償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的**或低壓母線上。這種方式與集中補(bǔ)償有相同的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)功容量較小，效果較明顯。

4.3就地補(bǔ)償：裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量

無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能只是降低了補(bǔ)償點(diǎn)至發(fā)電機(jī) 之間的供電損耗，所以**側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償不能減少低壓網(wǎng)側(cè)的損耗，也不能使低壓供電變壓器的利用率提高，就地補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果較為顯著。