大家都知道,专变用户在消耗电网有功的时候,如果消耗有功功率较少,消耗无功功率较大,直接导致功率因数过低。功率因数低除了用户的力率调整电费受到影响,对电网也会造成危害。因此无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。 大部分用户的负载元件的阻抗基本都是呈感性,感性负载消耗的无功只能从电网中获取,显然就加大电网的损耗。解决的方式就是就地平衡无功,加装无功补偿装置。下面为大家分析无功功率的作用、危害及计算补偿容量方法。
大家都知道,专变用户在消耗电网有功的时候,如果消耗有功功率较少,消耗无功功率较大,直接导致功率因数过低。功率因数低除了用户的力率调整电费受到影响,对电网也会造成危害。因此无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。
大部分用户的负载元件的阻抗基本都是呈感性,感性负载消耗的无功只能从电网中获取,显然就加大电网的损耗。解决的方式就是就地平衡无功,加装无功补偿装置。下面为大家分析无功功率的作用、危害及计算补偿容量方法。
一、无功功率的作用和危害
(1)有功功率和无功功率的作用
在 交流电路中由电源供给负载的电功率有两种,一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需要的电功率,也就是将电能转换为其它形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如白炽灯,能把电能直接转换成光能。
无功功率比较抽象,它是用于电路中电场于磁场间的交换,并用来在电器设备中建立和维持磁场的电功率,它不对外直接做功,而是转换为其它形式的能量。 比如日光灯,它是通过镇流器使灯管发光,除灯管需要消耗的电量,镇流器也需要一定的消耗,镇流器做的就是无功功率。
有功功率和无功功率都是有用的,有功功率是真实消耗的电能,简单的说就是我们消耗了一度电,这一度电都用来了发光或发热。通过一定的形式转换对外做功,这个过程通俗的说就是无用功,同样是一度电,中间消耗了0.2度电,而我们实际得到的只有0.8度电的功,而这0.2度电就认为是无用功,我们没有直接受益,但不代表没有用。
(2)无功功率的危害
1)无功功率过大,会导致电流增大和视在功率增加,从而使电气设备容量和导线容量增加。
2)使线路及变压器的电压降增大,导致电网电压波动,供电质量降低,严重影响区域电网的整体稳定运行。
3)无功功率增加使总电流增大,设备及线路的损耗也随之增大。
(3)无功功率的作用
它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。比如一台三相电机,电能转换为机械能输出的是有功功率,但要想电机转动,还需要消耗一部分能量来建立旋转磁场,这部分能量就是无功功率。
所以说无功功率并不是无用功率,用电设备要想正常工作,不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率,缺一不可。
无功功率有益处也有害处,我们在设计时会设法消除它的害处,这就涉及到无功功率补偿的问题,怎么补偿?补偿多少适合?
二、电容器补偿的方式
电容器补偿一般来说分为三种: 集中补偿、分散补偿、就地补偿。
(1) 集中补偿: 一般在主要的变、配电站,但其补偿的主要是线路及变配电站的无功需求;稳定电压的需要;还有就是补充分散补偿、就地补偿后的余下的无功。这个量一般不会做得特别大。
(2) 分散补偿: 一般在配电站、室进行,一般是对用电网络面积不太大的用电网络进行补偿;补偿容量根据用电负荷情况而定。
(3) 就地补偿: 是对大容量的负载进行的,在负载附近配置,可以最大的节省电力能源的损耗。
这三种补偿方式,以就地补偿效果最好,但是其投入大,补偿设备使用率不高,有浪费嫌疑。一般情况下,三种方式配合使用,也可以将变、送、用电网络的无功补偿到一个非常合理的程度。
三、无功补偿装置容量的计算方法
(1)计算无功补偿装置的容量,通常需要3个技术参数才能计算:
1)没有加装无功补偿装之前的功率因数,用“cosφ1”表示
2)希望将提高到多大的功率因数,用“cosφ2”表示
3)专变客户的有功功率,用“P”表示
(2)计算公式:
(3)公式中:
P: 实际的有功功率;
Q1 :没有加装无功补偿之前的无功功率;
Q2: 并联无功补偿运行之后的无功功率;
Qj: 需要补偿的无功功率;
(4)举列计算:
经过负荷计算后的全厂或全变电站的有功功率为2000KW,功率因素补偿前为0.80;需要将功率因素补偿到0.90,计算需要的无功补偿量?
已知: P=2000KW COSθ1=0.8 COSθ=0.90,求无功补偿量?
COSθ1=0.80,可知tgθ1=0.75;
COSθ2=0.90,可知tgθ1=0.49;
根据正切计算公式,补偿量:QC=Q1-Q2;
QC=2000x0.75-2000X0.49;
QC=520kvar。