无功补偿基础知识14801
- 格式:ppt
- 大小:5.29 MB
- 文档页数:83
技术关于无功补偿的基础知识(全)出品|正尔科技撰写|姚康1、什么是谐波和基波?电力网络中呈周期性的变化的电压或电流的频率即为基波(又称一次波),我国电网规定频率是50Hz,所以基波是50Hz。
电力网络中除基波(50Hz)外,任一周期性的电压或电流信号,其频率高于基波(50Hz)的称为谐波。
2、无功补偿(Reactive power compensation):在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,使电网质量提高。
反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
随着我国用电需求和电力设备的增加,对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。
在电力系统中安装无功补偿装置是提高电能质量和降损的重要手段。
而电力电子技术、智能化系统控制技术的发展也为无功智能补偿技术的应用提供了保障。
一、加强电网无功补偿的重要意义电力系统无功分布是否合理,不仅关系到电力系统向用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。
无功补偿配置应根据电网情况,从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系,实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合,电网补偿与用户补偿相结合,高压补偿与低压补偿相结合,满足电网安全、经济运行的需要。
目前应用于配电网无功补偿的主要方式有以下几种:1、变电站集中补偿:主要目的是平衡输电网的无功功率,改善输电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电压,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
变电站集中补偿一般和主变调档一起用VQC系统进行自动控制。
区域内多个变电站的无功补偿装置联合起来可组成区域电压无功自动控制系统(AVC)。
2、低压集中补偿:一般指在公变的低压侧进行集中并联电容器补偿。
无功补偿计算公式1、无功补偿需求量计算公式:补偿前:有功功率:P 1= S 1*COS 1ϕ有功功率:Q 1= S 1*SIN 1ϕ补偿后:有功功率不变,功率因数提升至COS 2ϕ,则补偿后视在功率为:S 2= P 1/COS 2ϕ= S 1*COS 1ϕ/COS 2ϕ补偿后的无功功率为:Q 2= S 2*SIN 2ϕ= S 1*COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ补偿前后的无功差值即为补偿容量,则需求的补偿容量为:Q=Q 1- Q 2= S 1*( SIN 1ϕ-COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ)= S 1*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中:S 1-----补偿前视在功率; P 1-----补偿前有功功率Q 1-----补偿前无功功率;COS 1ϕ-----补偿前功率因数S 2-----补偿后视在功率;P 2-----补偿后有功功率Q 2-----补偿后无功功率;COS 2ϕ-----补偿后功率因数2、据此公式计算,如果需要将功率因数提升至0.9,在30%无功补偿情况下,起始功率因数为:Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*30%,则:0.3= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.749 即:当起始功率因数为0.749时,在补偿量为30%的情况下,可以将功率因数正好提升至0.9。
3、据此公式计算,如果需要将功率因数提升至0.9,在40%无功补偿情况下,起始功率因数为:Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*40%,则:0.4= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.683即:当起始功率因数为0.683时,在补偿量为40%的情况下,可以将功率因数正好提升至0.9。
低压电气-无功补偿基础知识无功补偿基础知识与应用案例一、功率的概念2二、需要无功补偿的原因 2三、无功补偿的一般方法 2四、无功补偿装置的分类 3五、采用无功补偿的优点 5六、无功补偿的应用例子 6一、功率的概念1、视在功率:视在功率是指发电机发出的总功率,其中可以分为有功部分和无功部分。
2、有功功率:有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
3、无功功率: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。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
无功功率不做功,但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
二、需要无功补偿的原因在正常情况下,用电设备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。
如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿是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。
三、无功补偿的一般方法无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
(1)低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。
技能培训课件-无功补偿基础知识(一)无功补偿是现代电力系统中的一项重要技术,它可以使电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率得到改善。
随着电力系统的复杂性不断提高,掌握无功补偿的基础知识显得越来越重要。
本文将从以下几个方面介绍无功补偿的基础知识。
一、无功补偿的概念和作用无功功率是电路中流动的电流和电压之间的相位差产生的,它在电力系统中增加负载,使得电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率都会受到影响。
为了解决这个问题,我们可以采用无功补偿的方法来控制电流和电压之间的相位差,从而降低无功功率在电力系统中的影响。
无功补偿可以通过调整电网阻抗的特性、改变电源的输出特性、调整变压器的连接方式等多种方式来实现。
二、无功补偿技术的分类和原理根据无功补偿的方法不同,它可以分为静止无功补偿和动态无功补偿两种。
静止无功补偿主要是通过电容器、电抗器等电子元件来实现,而动态无功补偿则主要是通过采用可控电力电子器件,例如STATCOM、SVC等来实现。
无论是静止无功补偿还是动态无功补偿,都是通过改变电网的特性参数,来改变电网的无功功率流。
三、无功补偿技术的应用场景无功补偿技术的应用场景非常广泛,可以用于电力系统的各个领域。
例如,在输电线路中,通过采用无功补偿技术可以避免因无功功率导致的过载问题;在电力变压器中,通过增加电容器等无功补偿装置,可以改善电力变压器的性能参数,避免负载电流的大幅度变化,从而提高电力系统的电压稳定性和供电质量。
四、无功补偿技术的未来发展方向虽然无功补偿技术已经得到广泛的应用,但是随着工业化、城市化进程的不断加速,对电力系统的负荷和安全要求也在不断提高。
因此,未来的无功补偿技术不仅需要提高无功补偿的效率和稳定性,还需要采用智能化控制技术、多源协调控制技术、大数据分析和优化技术等,来解决电力系统中的无功问题。
总之,无功补偿技术作为电力系统中的重要技术,掌握无功补偿的基础知识对于电力工程师和技术人员来说是非常必要的。
无功补偿的基础解释一、功率的概念1、视在功率:视在功率是指发电机发出的总功率,其中可以分为有功部分和无功部分。
2、有功功率:有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
3、无功功率: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。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
无功功率不做功,但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
二、需要无功补偿的原因在正常情况下,用电设备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。
如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿是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。
三、无功补偿的一般方法无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
(1)低压个别补偿低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。
低压个别补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,因此不会造成无功倒送。
具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
无功补偿原理基础知识详解 (一)无功补偿是电力系统中十分重要的一环,能够在电网历史上扮演着至关重要的角色。
这篇文章将会详细介绍无功补偿的基础知识,让读者能够更加深入了解无功补偿的原理和应用。
一、无功补偿的意义在电力系统中,无功功率是一种看不见的功率,其并不向负荷输出,但是却会对电网造成一定的损耗和成本。
因此,为了最大程度地降低电网的无功功率,就必须引入无功功率的补偿。
无功补偿的作用在于,能够消除因为电网运作而产生的无功功率,从而减少能量的损失。
同时,对于变电站来说,也需要进行无功补偿,以确保变电站的容量可以被充分利用。
二、无功补偿的基本概念无功功率是指负载所需的无功电流与电压之积,也就是说,无功功率是由电感器和电容器等无功元件贡献的。
因此,无功补偿基于的就是对电感和电容的控制。
具体来说,无功补偿可以通过引入电容器和电感器两种方式实现。
在无功补偿过程中,电容器能够提供无功功率,并抵消电感器产生的无功功率。
因此,引入电容器后,可以达到减少无功功率的目的。
三、无功补偿的应用无功补偿广泛应用于电力系统中,其基本应用方式包括静态无功补偿和动态无功补偿。
静态无功补偿通常采用电容器组,作为一种被动补偿,其主要作用在于动态地响应网络的无功电流需求。
动态无功补偿则是采用高速控制系统,能够快速控制电网内的电容器或电感器,以实现电网的快速校正。
四、无功补偿的影响无功补偿存在对电力系统产生多种影响问题,包括电网安全性、稳定性、综合能量效率等。
通过合理的无功补偿方式,电网络可以在保持良好质量的情况下,尽可能地减少无功功率损失。
同时,不合理的无功补偿方式也会给电力系统带来消极影响,甚至影响电能的稳定供应。
五、无功补偿的发展趋势全球范围内,无功补偿技术的不断发展,使其不断适应复杂的电力系统环境,为保障电力系统的安全运行提供了重要的技术手段。
在未来的发展中,随着国家能源政策的调整,无功补偿将呈现更加广泛的应用景观,为保障电力系统的安全供应提供更加重要的技术支撑。
晋城集团培训资料杭州银湖电气设备有限公司目录一、无功补偿的基础知识1、什么是功率、功率因数2、为什么需要提高功率因数3、无功补偿的基本原理4、无功补偿的方法5、无功补偿的意义二、补偿设备介绍1、补偿设备的种类2、主要元件及作用3、接线形式三、高压无功补偿成套装置1、概述2、工作原理3、型号4、控制原则5、出厂试验四、操作维护事项1、安装、调试2、通电步骤3、成套产品故障处理4、维护第一篇、基本概念1、有功功率,无功功率,视在功率,功率因数有功功率(P):实际为电器所吸收的电功率无功功率(Q):交流电网中,由于有阻抗和电抗(感抗和容抗)的同时存在,电感和电容所储的电能仍能回输到电网,这部分功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不消耗,称为无功功率。
视在功率(S):在交流电网中,如负载是纯电阻,电压和电流是同相位,那么电压和电流的乘积就是有功功率,但在有电感或电容的电路中,电压和电流有着相位差,所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率,而是表面上的数值,叫做视在功率功率因数(COSφ)有功功率与视在功率的比值就是功率因数Q单相电路中:S=UXIP=U*I* cosφQ=U*I* sinφS=√P2+Q2三相电路中:S=√3U*IP=√3U*I* cosφQ=√3U*I* sinφS=√P2+Q2感性无功:感性负荷产生的无功(电机、变压器等)容性无功:容性负荷产生的无功(电容器)2、为什么要提高功率因数在一定的有功功率下,当用户企业cosφ越小,其视在功率也越大,为满足用电的需要,供电线路和变压器的容量也越大,这样不仅增加供电投资,降低设备利用率,也将增加线路网损。
负载的功率因数过低,供电设备的容量不能充分利用,在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时,负载的功率因数越低,通过输电线路的电流越大,导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压降,所以功率因数是电力经济中的一个重要指标。
根据全国用电规则规定,在电网高峰负荷时,用户的功率因数应达到的标准:高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数为0.9以上,其它100KV A 及以上电力用户和大中型电力排灌站,功率因数为0.85以上:农业用电功率因数为0.80以上。
无功补偿基础知识讲解嘿,朋友!今天咱来聊聊无功补偿这个听起来有点高大上的玩意儿。
您知道不,就像咱人干活得有力气一样,电在电路里跑也得有劲儿。
这“劲儿”呢,在电学里就叫功率。
功率分两种,一种叫有功功率,一种叫无功功率。
有功功率就好比是实实在在干活儿的工人,能把东西搬来搬去,真真切切地做出有用的功。
无功功率呢,就像是指挥交通的交警,虽然没直接搬东西,但没他们指挥,交通就乱套,活儿也没法好好干。
无功功率在电路里也起着至关重要的作用呢!它能保证电力系统的稳定运行,就像房子的大梁一样,支撑着整个结构。
要是没有无功功率,那电路就像没了主心骨,乱七八糟,各种电器设备也没法正常工作。
无功补偿是啥?简单说,就是给电路“补营养”,让无功功率恰到好处。
这就好比人吃饭,得营养均衡,缺啥补啥。
无功补偿装置就像是电路的“营养师”,能根据电路的需求,精准地补充无功功率。
比如说,电容器就是常见的无功补偿设备。
它就像个能量仓库,能在电路需要的时候释放出无功功率。
这和咱家里的存钱罐有点像,平时攒着,关键时候拿出来用。
那为啥要搞无功补偿呢?您想想,电路里无功功率不足,电压就不稳定,电器设备容易出毛病,就像人营养不良会生病一样。
而且,无功功率不足还会增加线路损耗,这可都是真金白银的损失啊!这不就像车跑起来耗油多,费钱又不划算嘛。
再举个例子,工厂里的大型电机启动的时候,需要大量的无功功率。
如果没有无功补偿,电压瞬间下降,其他设备可能就跟着遭殃,生产就得受影响,那损失可就大了去了!所以说,无功补偿可不是什么可有可无的东西,它是保障电力系统稳定、高效运行的关键。
就像我们的生活离不开水和电一样,电力系统也离不开无功补偿。
总之,无功补偿是电力世界里的重要角色,了解它的基础知识,能让我们更好地用电,让电力为我们的生活和生产发挥更大的作用!您说是不是这个理儿?。
无功补偿基础知识及供用电政策1.基本概念1)有功功率当电能转换成其它型能量时,如:电流通过白炽灯发光,通过电动机的传动使电能转换成机械能,通过钢厂电弧炉使电能转换成热能,通过化工厂的电解槽使电能转化成化学能等,这些在能量的转变过程中做功的电能,叫做有功电能,也称其为有功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率。
式中有功功率的单位W(瓦),通常用KW表示。
线电压的单位为V(伏),视在电流I为单位A(安)。
2)无功功率在交流电路中,除了电阻负载以外,还有电感负载和电容负载。
如在电力网中使用最多的电动机与变压器,在运行中要产生磁场,而电容器及空载输电线则产生电场。
交流电在电源与这类电感或电容负载之间往返流动,在流动中通过磁场或电场时,不会使电能转换成热能、机械能、化学能或其他任何类型的能量。
此电能既不做功也不消耗,这种电能我们称它们为无功电能,也称其为无功功率。
无功功率绝不是无用功率,它的用处很大。
电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。
因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。
式中无功功率的单位为Var(乏),通常用Kvar表示。
线电压的单位为V(伏),视在电流I单位为A(安)。
a)感性无功功率电流矢量滞后电压矢量90度,如:电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等,这类负载产生的无功功率为感性无功功率;b)容性无功功率电流矢量超前电压矢量90度,如:电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等,这类负载产生的无功功率为容性无功功率;3)视在功率有功功率与无功功率的向量和称之为视在功率,用S表示。
有功电流与无功电流的向量和称之为视在电流。
4)功率因数有功功率与视在功率的比值,称为功率因数。
功率因数是一个比值,没有单位。