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電能質(zhì)量
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【干貨】Z易懂的無功補償知識匯總

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時間：2016-10-13分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂3

1.什么是無功功率
電網(wǎng)中電力設(shè)備大多是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，他們在能量轉(zhuǎn)換過程中建立交變的磁場，在一個周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等。電源能量在通過純電感或純電容電路時并沒有能量損耗，僅在負荷與電源之間往復(fù)交換，在三相之間流動，由于這種交換功率不對外做功，因此稱為無功功率。

無功功率分為：
  感性無功：電流矢量滯后于電壓矢量90度，如電動機、變壓器、晶閘管變流設(shè)備等；
  容性無功：電流矢量超前于電壓矢量90度，如電容器、電纜輸配電線路等；
基波無功：與電源頻率相等的無功（50Hz）；
  諧波無功：與電源頻率不相等的無功。

  2.功率因數(shù)
實際供用電系統(tǒng)中的電力負荷并不是純感性或純?nèi)菪缘?，是既有電感或電容，又有電阻的負載。這種負載的電壓和電流的相量之間存在著一定的相位差，相位角的余弦稱為功率因數(shù)，又稱力率，它是有功功率與視在功率之比。

  三相功率因數(shù)的計算公式為：cosΦ=P/S
式中：cosΦ——功率因數(shù)；P——有功功率，kW；S——視在功率，kVA
我國對功率因數(shù)有一定要求，對供電公司的要求是110kV站，功率因數(shù)在0.95~0.98之間；220kV站，功率因數(shù)在0.95以上。對用戶的要求是100kVA以上的變壓器，功率因數(shù)大于0.9。對農(nóng)灌的要求是100kVA以上的變壓器，功率因數(shù)大于0.8。

3.無功補償

電力系統(tǒng)中，不但有功功率要平衡，無功功率也要平衡。有功功率、無功功率、視在功率之間的相量關(guān)系如圖所示。

功率因數(shù)對發(fā)電機的影響

S：視在功率；Q：無功功率；P：有功功率

由式cosΦ=P/S可知，在一定的有功功率下，功率因數(shù)cosΦ越小，所需的無功功率越大。為滿足用電的需求，供電線路和變壓器的容量就需要增加，這樣不僅要增加供電投資、降低設(shè)備利用率，也將增加線路損耗。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效率，根據(jù)電網(wǎng)中的無功類型，人為的補償容性無功或感性無功來抵消線路的無功功率。

無功補償?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載的有功和無功功率。安裝并聯(lián)電容器進行無功補償，可限制無功功率在電網(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。無功補償主要有以下幾方面的作用。

（1）提高電壓質(zhì)量。

（2）提高變壓器的利用率，減少投資。
（3）提高功率因數(shù)，可避免因為功率因數(shù)過低而被供電部門罰款。
（4）提高電力網(wǎng)傳輸能力。

（5）提高電網(wǎng)中有功功率的輸出。

（6）減小線路損耗，增加設(shè)備使用壽命。

4.無功補償?shù)难a償方式

集中補償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所6~35kV母線上，可減少高壓線路的無功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。
分散補償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補償有相同的優(yōu)點，但無功容量較小，效果較明顯。
就地補償：裝設(shè)在異步電動機或電感性用電設(shè)備附近，就地進行補償。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。

無功補償?shù)墓?jié)能只是降低了補償點至發(fā)電機之間的供電損耗，所以高壓側(cè)的無功補償不能減少低壓網(wǎng)側(cè)的損耗，也不能使低壓供電變壓器的利用率提高。根據(jù)針對性補償理論，就地補償?shù)墓?jié)能效果Z為顯著。集中補償與分散補償相結(jié)合，以分散補償為主；調(diào)節(jié)補償與固定補償相結(jié)合，以固定補償為主；高壓補償與低壓補償相結(jié)合，以低壓補償為主。

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