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关于无功补偿应用 方案

        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1,而且可以使各相 的有功电流达到平衡状态。

 

基本原理

        无功补偿的基本原 理: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°.在同一电路中 ,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,无功补偿的具体实 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。

 

无功补偿的意义:  

  ⑴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cosΦ=0.8增加到cosΦ=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ΔΡ%=(1-cosΦ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率 因数,cosΦ为补偿前的功率 因数则: 

  cosΦ>cosΦ,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,以及降低线损都直接决定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重要指标,规划、实施无功补偿势在必行。

 

电网中常用的无功 补偿方式包括: 

  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 变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器; 

  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,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。 

  确定无功补偿 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,通常情况下,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,提高控制电器工作的可靠性,延长电动机与控制设备的使用寿命。 

  无功就地补偿 容量可以根据以下经验公式确定:Q≤UΙ0式中:Q---无功补偿容量( kvar);U---电动机的额定电压 (V);Ι0---电动机空载电流( A);但是无功就地 补偿也有其缺点:不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿;众所周之,无功补偿按其安装位置和接线方法可分为:高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大,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相对较小,利用率也高,且能补偿变压器自身的无功损耗。为此,这三种补偿方式各有应用范围,应结合实际确定使用场合,各司其职。

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