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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(shù):1206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(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)境的技術(shù)。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)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(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,諧波增大等諸多因素。
基本原理
電網(wǎng)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(zhuǎn)變?yōu)闄C械能、熱能、化學(xué)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(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)中與電能進行周期性轉(zhuǎn)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(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,裝1Kvar電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52KW;反之,增加0.52KW對原有設(shè)備而言,相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此,對新建、改建工程,應(yīng)充分考慮無功補償,便可以減少設(shè)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(shù),cosθ為補償前的功率因數(shù)則:
cosΦ>cosθ,所以提高功率因數(shù)后,線損率也下降了,減少設(shè)計容量、減少投資,增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。所以,功率因數(shù)是考核經(jīng)濟效益的重要指標,規(guī)劃、實施無功補償勢在必行。
電網(wǎng)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(lián)電容器組;
② 分散補償:在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)補償電容器;
③ 就地補償:在單臺電動機處安裝并聯(lián)電容器等。
加裝無功補償設(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。
確定無功補償容量時,應(yīng)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(jīng)濟的。
② 功率因數(shù)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(shù)提高到0.95就是合理補償。
無功就地補償容量可以根據(jù)以下經(jīng)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(qū)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?shù)碾娙萜魅萘肯鄬^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(yīng)用范圍,應(yīng)結(jié)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(tǒng)及負載的功率因數(shù),降低設(shè)備容量,減少功率損耗
(2)穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓,提高供電質(zhì)量。在長距離輸電線中合適的地點設(shè)置動態(tài)無功補償裝置還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)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(dāng)?shù)臒o功檢可以平衡三相的有功及無功負載.