无功补偿对低压电网功率因数的影响(一)
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低压无功补偿的原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力补偿技术,其原理是通过添加合适的无功补偿设备,来提高系统的功率因数,减小无功功率,提高电能的利用效率。
低压无功补偿的原理主要基于以下几个方面:
1. 电源电压波动引起的功率因数下降:当电源电压波动较大时,负载电流会发生变化,导致功率因数下降。
通过低压无功补偿,可以调节电流的相位和幅值,使其在电源电压变化时保持稳定,从而提高功率因数。
2. 非线性负载对功率因数的影响:许多电力设备,如电子设备、电磁继电器等,对电网的负载是非线性的。
这些非线性负载会引起谐波产生,影响系统的功率因数。
低压无功补偿可以通过滤波等方式,减少谐波的产生,提高功率因数。
3. 长距离输电线路对功率因数的影响:长距离输电线路会引起电网的电压损耗和电流损耗,导致系统的功率因数下降。
低压无功补偿可以通过增加无功电流的注入,来补偿传输线路的电流损耗,提高功率因数。
低压无功补偿通常采用的设备包括静态无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(STATCOM)等,通过控制这些设备的无功
功率输出,实现对系统功率因数的调节和控制。
通过合理地设计和使用低压无功补偿设备,可以有效提高电力系统的稳定性和运行效率。
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力调节技术,它主要通过对电流的调整来改善电网的功率因数和电压质量。
其作用和原理如下:作用:1. 改善功率因数:低压无功补偿可以通过提供并吸收无功功率来改善电网的功率因数。
当功率因数低于标准值时,无功补偿设备可以注入无功功率,降低系统的无功功率,从而提高功率因数。
2. 提高电压稳定性:无功补偿设备可以通过调整电网中的无功功率来控制电压水平。
当电压低于标准值时,无功补偿设备可以注入无功功率,提高电网的电压水平,从而提高电网的稳定性。
3. 减少线路和设备的损耗:由于无功补偿可以改善功率因数,从而减少了系统中的无效功率流动,使得电网中的线路和设备的损耗减少。
原理:低压无功补偿通常采用电容器和电抗器来实现。
电容器用于提供无功功率,而电抗器用于吸收无功功率。
1. 电容器:电容器可以存储和释放电荷,当系统需要额外的无功功率时,电容器可以通过释放电荷来提供所需的无功功率。
这样可以减少系统中的无功功率需求,改善功率因数。
2. 电抗器:电抗器是一种能够吸收无功功率的装置。
当系统中存在过多的无功功率时,电抗器可以吸收部分无功功率,从而降低系统中的无功功率,改善功率因数。
低压无功补偿通常通过控制电容器和电抗器的开关状态来实现对无功功率的调节。
根据电网的需求,可以使用静态补偿装置(如电容器和电抗器组)或动态补偿装置(如STATCOM和SVC)来实现无功功率的补偿。
总的来说,低压无功补偿的作用和原理是通过调节无功功率来改善功率因数、提高电压稳定性,减少线路和设备的损耗,从而优化电力系统的运行和效率。
低压配电网功率因数影响因素及其提高措施分析摘要:随着社会经济的突飞猛进,低压配电网建设也得到很大发展,为了使低压配电网更好地运行,必须对其功率因数相关问题进行研究,本文对低压配电网功率因数影响因素及其提高措施进行分析研究,以供参考。
关键词:低压配电网;功率数;影响因素;提高措施一、低压配电网功率因数提高原则在电力网络运行中,网络中供给的视在功率S与有功功率P的比值,称为功率因数。
在低压配电网中,功率因数就是线电压和线电流之间的相位差(φ)的余弦,一般使用表达式cosφ来表示,即cosφ=P/S,功率因数越大越好,有功功率占视在功率因数比重大,无功功率的传输和功率因数有着很大关系,配电网中最理想的状态是使功率因数趋向于1,当使功率因数趋向于1的时候能够有效避免无功功率在配电网设备中进行能量交换。
提高低压配电网功率因数的原则有一下几个方面:1.配电网整体与局部要有统一性因为如果无功电流布局不科学就会让局部的无功电力更加不平衡,这会让线路的无功电力深受影响,使得低压配电网出现很多流动的无功功率,让低压配电网的电网损耗过大。
2.以低压配电补偿为主,辅之以其它补偿方案变电站主要是对变压器无功损耗进行补偿,变电站的输配电线主要是进行无功传输降低,让电网损耗更少。
由于配电网整体上的电压配电网线损比例高,所以在无功补偿配电网时,就应该主要补偿低压配电,并有效结合别的补偿方式。
3、以电力部门补偿、用户补偿相联系的配电网无功补偿要想降低配电网的无功功率输送,让用户有更满意的用电电压,前提是做好无功就地补偿与就地平衡。
故而应该利用较多的配电变压器来进行低压侧补偿,与此同时要保证可以有效结合用户补偿与电力部门补偿两种方式。
四是以配电网降损为主,辅之以降损和调压。
只有这样才能通过无功补偿的方式创造更好的社会经济效益。
二、影响功率因数的主要因素1、系统变压器和电动机消耗功率电动机分为同步电动机和异步电动机,其中异步电动机定子和转子之间气隙在转子产生磁通时会消耗大量无功功率。
低压电网中的无功补偿分析摘要:无功补偿的配比和作用是维持低压电网中电流通顺畅的重要条件,同时也是核心因子,对提高电网工作效能有着十分重要的作用。
在实际供电过程中对无功补偿进行合理的运用,这样才可以使供电企业达到最佳的技术效果和经济收益。
目前我国大多数的用电设备和各级变压器都属于感性的,但是在电网进行无功功率时会消耗大量的电能。
本文通过对低压电网中无功补偿技术的基本原理、方法和对电网等影响以及注意的问题进行阐述,加大了电力运作的高效和可靠性。
关键词:低压电网;无功补偿;分析前言:电压质量不仅是电能质量的指标,也是与电网中无功功率有着密切联系。
对于低压电网,其中大多数用电设备都是感性负载,造成其功率因数特别小,容易对线路和配电变压器造成影响,要想提高功率因数,需要理由无功补偿技术,这种技术可以有效减少电能的损耗。
在各级网络和输配电设备中,无功功率都会产生损耗,而低压电网中的损耗最为大,合理使用无功补偿设备可以将这种损耗降低,大大提高了电能使用效率和经济效益。
一、低压电网中的无功补偿含义低压电网中的无功补偿主要是针对低压电网供电设备功率因数低,无功功率损耗大而进行的补偿,以此减小损耗,提高供电设备的供电效率,改善用户用电环境。
对于不同情形的低压电网应用不同的无功补偿方式和补偿设备,可以极大提高供电效率,减低电能损耗,提高电网质量和稳定性。
二、低压电网中无功补偿的必要性1.无功补偿是稳定低压的必然选择在电网传输过程中的重要条件是电压的稳定,同样也是电力输送质量不可缺少的重要方面。
如果利用无功补偿进行电流的输送,就可以达到电压稳定,降低输送过程中的电能损耗。
2.无功补偿是企业开支节流的有效途径我国电价的制定主要根据企业功率因数规定达到的数值大小并按照数值的大小进行电费收取。
许多企业对供电机器设备的节能保养也特别注重,这样可以达到减少开支的目的。
无功补偿技术的运用可以帮助企业对运行的机器设备进行保养,减少机器设备运行过程中的损耗,极大的减少了供电企业不必要的开支,加大了经济效益。
无功功率补偿对功率因数的影响发布时间:10-08-17 来源:点击量:1636 字段选择:大中小0引言无功补偿,就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。
无功补偿的合理配置原则:①总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。
②电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中,用户消耗的无功功率约占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。
因此,为了减少无功功率在网络中的输送,要尽可能地实现就地补偿,就地平衡,所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
③分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
集中补偿,是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿,指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路,配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿,主要是补偿主变压器本身的无功损耗,以及减少变电所以上输电线路的无功电力,从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿。
所以,中、低压配电网应以分散补偿为主。
④降损与调压相结合,以降损为主。
1影响功率因数的主要因素1.1异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。
因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功将增加35%左右。
低压电网的无功补偿摘要:近年来,电力负荷增长迅速,造成电力供应紧张的现象,部分省市甚至出现拉闸限电,这对供电公司来讲,尽可能提高输配电设备的能力显得尤为重要;电力用户对电能的质量要求不断提高;减少电费开支、降低生产成本始终是电力用户一个目标。
这些都对提高功率因数提出了迫切的要求。
功率因素是反映电源输出的视在功率有效利用程度的一个基本概念,是用电设备的一个重要指标。
提高用户的功率因数,对于提高电力运行的经济效益和节约电能都具有重要意义。
由于目前我国在配网中普遍采用的变电所低压母线集中补偿和配电变压器低压侧集中补偿等方式,不能补偿低压电网中大量的无功损耗。
本文针对低压网的特点,从工程实际出发,提出了低压线路无功补偿方式及灵敏度分析法与无功分量直接分析法两种计算方法,以确定补偿电容的最佳安装位置和容量,并讨论了实际应用中电容器的在线动态控制。
计算表明,在低压线上投入无功补偿后,大大降低了线损,经济效益显著,可以推广采用。
电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率,导致电网中出现大量的无功电流。
无功电流产生无功功率,给电网带来额外负担且影响供电质量。
因此采用无功补偿,提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量是很有效的措施。
本文对无功补偿的种类、特点、作用以及实际应用中所产生的经济效益等进行了论述。
关键词: 低电压;无功补偿;节电技术;功率因数;经济效益论文类型:调研报告1 绪论1.1 电力客户功率因数的现状在数值上,功率因数就是有功功率和视在功率的比值,既cosΦ=P/S。
要提高功率因数,就必须尽可能地减少无功功率在使用过程中的消耗。
功率因素提高后,可以减少输送电流,减少设备的成本,提高设备资源的利用率,减少资源的浪费。
而功率因数降低,会使线路的电压损失增加,结果负载端的电压下降,严重影响电动机、空调及其它用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节,功率因数太低,会出现大面积的电压偏低,对工业生产带来很大损失,并严重影响居民的正常生活。
低压无功补偿实验报告1. 实验目的本实验旨在通过建立低压无功补偿系统,研究和掌握无功补偿的原理和方法,以及在低压电网中无功补偿的作用。
2. 实验仪器和设备- 低压电网实验台- 电能表- 无功补偿装置3. 实验原理在低压电网中,由于负载的性质和用电设备的特点,有较大的无功功率,这会导致电网的功率因数下降。
为了提高电网的功率因数,减少无功功率,需要引入无功补偿设备。
常见的无功补偿装置有电容器和电感器。
4. 实验过程4.1 实验前的准备工作1. 将实验仪器和设备连接好,确保电气接线无误。
2. 将无功补偿装置调整至合适的容量和参数,根据实际情况设置无功补偿装置的容量和补偿率。
4.2 实验操作1. 通过电能表记录低压电网的电压、电流和功率因数,并记录下来作为初始值。
2. 启动无功补偿装置,观察电能表的读数变化。
3. 调整无功补偿装置的容量和参数,观察电能表的读数变化。
4. 对比不同条件下的电能表读数,分析无功补偿对电网的影响。
4.3 实验数据记录与分析根据实验操作步骤记录实验数据,并进行分析。
5. 实验结果与讨论通过实验,我们观察到在无功补偿装置启动后,电能表的读数有所变化。
通过对比不同条件下的电能表读数,我们发现无功补偿装置的容量和参数对电网的功率因数有较大影响。
实验数据表明当无功补偿装置的容量足够大,补偿率合适时,电网的功率因数可以明显提高,达到提高电网质量的目的。
但是,如果无功补偿装置的容量不足或补偿率过高,可能会导致电网的谐振问题,影响电网的稳定性。
6. 实验总结本实验通过建立低压无功补偿系统,研究和掌握无功补偿的原理和方法,在实验过程中观察到无功补偿装置对电网功率因数的影响。
实验结果表明,适当调整无功补偿装置的容量和参数,可以有效提高电网的功率因数,改善电网质量。
在实际应用中,需要根据不同情况选择合适的无功补偿装置,并合理调整其容量和参数,以实现最佳的无功补偿效果。
此外,还需要注意防止电网谐振问题的发生,保证电网的稳定运行。
无功补偿对电力系统功率因数的改善效果分析电力系统中的功率因数是衡量电能利用效率的重要指标之一。
传统电力系统中存在无功功率的消耗,这部分功率没有直接参与有用功的产生,却会造成电能的浪费和电网负荷的增加。
为了改善功率因数,提高电力系统的效率和稳定性,引入无功补偿技术成为解决方案之一。
本文将对无功补偿技术对电力系统功率因数的改善效果进行分析。
一、功率因数及其影响功率因数是指电力系统中有用功和总功率的比值,用cosφ表示。
当cosφ为1时,说明电力系统中的有用功和总功率一致,电能被充分利用,功率因数处于最佳状态。
然而,由于电力系统中存在电感、电容等元件,会引入无功功率,导致功率因数降低。
降低的功率因数会对电力系统产生一系列不利影响。
首先,电网负荷增加,进而导致线路过载、电压变化不稳等问题。
其次,能源的浪费增大,电能的实际利用效率降低。
再次,变压器和输电线路等设备的寿命缩短,增加了系统的维护成本。
因此,改善功率因数成为了电力系统运行和管理中的重要任务。
二、无功补偿技术的原理无功补偿技术是通过在电力系统中引入无功补偿装置,主要包括静态无功补偿装置(SVC)和静态无功发生器(STATCOM)。
这些装置能够根据电力系统的需求,自动调节和控制电流的相位和振幅,以实现对功率因数的改善。
静态无功补偿装置是一种能够在短时间内提供无功功率补偿的设备,主要通过改变电流的相位来实现对功率因数的调节。
而静态无功发生器则是一种可控制电压源,能够根据电网的需求主动提供无功功率,从而实现对功率因数的改善。
三、无功补偿技术的效果1. 提高功率因数无功补偿装置通过提供与电网所需的无功功率相当的无功功率,并控制其在理想相位上进行补偿,可以显著提高电力系统的功率因数。
当无功功率达到补偿要求时,功率因数接近于1,电网的运行效率得到有效提升。
2. 减少传输损耗无功补偿技术可以有效减少电力系统中的无功功率流动,降低传输线路和变压器等设备的无功功率损耗。
电子科掌Ⅵ渊蹦一I《低压电网的无功补偿张卫军(银川大学电力学院宁夏银川750105)【摘要】低压电网如何有效保持良好的工作状态,降低电能损失,与电网稳定工作、电力设备安全运行、工农业安全生产及人民生活用电都有直接影响。
分析无功补偿的作用和主要措施.[关键词]低压电网无功补偿功率因数中圈分类号:i"117文献标识码:A文章编号:1871--7597(2008)1020046--01无功补偿是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低电能的损耗,改善电网电压质量.从电网无功功率消耗的基本状况可以看出。
各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤其是以低压配电网所占比重最大。
为了最大限度的减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按照“分级补偿,就地平衡”的原则,合理布局.一、低压配电同无功朴傣的方法随机补偿:随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电机,同时投切。
随器补偿:随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。
跟踪补偿:跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在大用户0.4k v母线上的补偿方式.适用于100kvA以上的专用配变用户,可以替代随机、随器两种补偿方式,补偿效果好。
=、无功功率朴傣謇■的选择方法无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时,补偿容量的选择分两大类讨论,即单负荷就地补偿容量的选择(主要指电动机)和多负荷补偿容量的选择(指集中和局部分组补偿).(一)单负荷就地补偿容量的选择的几种方法1.美国:Q c=(1/3)Pe2.日本:Qc=(1/4’1/2)Pe3.瑞典:Q c≤431Je IoX l0-3(kva r)Io-空载电流=2Ie(1-CO S由e)若电动机带额定负载运行,即负载率B=l,则:Q o<Qc根据电机学知识可知,对于I o/I e较低的电动机(少极、大功率电动机),在较高的负载率B时吸收的无功功率Q B与激励容量Q0的比值较高,即两者相差较大,在考虑导线较长,无功经济当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下,此式来选取是合理的。
400V低压配电线路无功功率补偿分析摘要:随着我国改革开放的深入和社会主义市场经济的逐步完善,我国社会进入了一个前所未有的全面发展时期,各类基础设施蓬勃发展,对我国电网的要求逐渐提高,用电负荷也日益增加。
因此,本文结合相关理论,选取电网建设实践中最常见的400V低压配电线路作为研究对象,分析其无功补偿的原理、方式和相关方案,以期找到最理想的解决方案,为相关研究提供相关参考,最终促进我国电网建设的发展,最大限度地利用资源,满足建设节约型社会的要求。
关键词:400V低压配电线;无功率补偿;优化方案前言无功补偿概念源于应用三相交流电路,旨在通过适当的电力设备提高三相交流电路中电力设备的功率因数,从而充分利用电力并满足用户的需要。
无功补偿主要是补偿电力容量和增加电力设备的功率因数。
电力补偿能力是指通过安装各种容量设备稳定电流和正确控制功率因数。
这使得各种电流能够相互转换,感知设备和体积设备能够协同工作,通信线路也能得到不必要的补偿。
本文选择了实践中最常见的400V低压配电线路,分析了相关的无功补偿理论、方法和方案,以减少线损,确保能源资源的有效利用。
1低压配电网无功补偿概述网络中的过大电力负荷可能导致网络功率因数降低,甚至电压不稳定。
此时,为了使电力系统恢复正常运行,将无功补偿装置连接到同一个电路,使电力在两个负荷之间循环,以调节系统的稳定运行。
因此,感应负载所需的无功可由无功装置正确补偿。
适当的无功补偿可以促进低压配电网的经济可靠运行,但也有补偿可能损害电网、增加电网电压、增加电网损坏、降低电压合规率,并可能导致电网运行异常;另一方面,采用大量电子和电气部件可能产生大量谐波,造成谐波污染,并影响系统稳定可靠的运行。
在这种情况下,应添加过滤电路,如无源电力滤波器(PPF)和有源电力滤波器(APF)。
低压配电线路的无功补偿可更有效地将无功转换为有功功率,大大提高有功功率利用率,提高有功功率效率,充分利用电能,使能源资源更好地为公众服务。
10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法10kV配电网是城市工业和民用电力供应的主要来源,其稳定运行对于保障城市正常用电具有重要意义。
而在10kV配电网的低压侧无功补偿中,常会出现一些问题,影响了电网的稳定运行。
本文将就10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法进行探讨。
一、常见问题1. 无功功率不足在10kV配电网低压侧无功补偿中,有时会出现无功功率不足的情况,导致电网出现了功率因数较低、电压波动较大等问题。
2. 无功补偿设备故障无功补偿设备在运行中也会出现故障,比如电容器发生了短路、接触不良等问题,导致无功补偿效果不佳,甚至对电网产生负面影响。
3. 无功补偿设备老化由于长时间运行或者环境因素的影响,无功补偿设备也会出现老化现象,导致功率因数无法达到要求,对电网运行造成了一定影响。
4. 无功功率超标有时候无功功率会超过正常范围,导致电网运行不稳定,甚至对电器设备造成损坏。
二、解决办法1. 加强设备维护对无功补偿设备进行定期的检查和维护是解决问题的关键,只有保持设备的正常运行状态,才能够确保无功补偿效果。
2. 确保设备质量在选购无功补偿设备时,需要选择质量可靠的产品,避免使用劣质设备导致发生故障或者老化。
3. 定期检测定期对无功补偿设备进行功率因数的测试,及时发现问题,并及时进行维修和更换,确保设备的正常使用。
4. 进行技术更新随着科技的不断发展,无功补偿设备的技术也在不断更新,采用新技术的无功补偿设备可以提高功率因数的控制精度和响应速度。
5. 加强运行管理加强对无功补偿设备运行情况的监管,确保设备始终处于最佳运行状态,及时发现问题并进行处理。
无功补偿技术对低压电网功率因数的影响中图分类号:tm714.3 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)16-0277-011、前言无功补偿,就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。
无功补偿的合理配置原则:从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出,各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤以低压配电网所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按照“分级补偿,就地平衡”的原则,合理布局。
(1)总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。
(2)电力部门补偿与用户补偿相结合。
(3)分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
集中补偿,是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
2、影响功率因数的主要因素功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中,除消耗有功功率外,还需要无功功率。
当有功功率p一定时,如减少无功功率q,则功率因数便能够提高。
在极端情况下,当q=0时,则其力率=1。
因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
2.1、异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。
2.2、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功将增加35%左右。
当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。
无功补偿对低压电网功率因数的影响(一)
摘要:依据用电设备的功率因数,可测算输电线路的电能损失。
通过现场技术改造,可使低于标准要求的功率因数达标,实现节电目的。
本文分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法,着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置。
结合应用实例说明采用无功补偿技术,提高低压电网和用电设备的功率因数,已成为节电工作的一项重要措施。
关键词:节电技术功率因数无功补偿
0引言
无功补偿,就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。
无功补偿的合理配置原则:①总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。
②电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中,用户消耗的无功功率约占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。
因此,为了减少无功功率在网络中的输送,要尽可能地实现就地补偿,就地平衡,所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
③分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
集中补偿,是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿,指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路,配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿,主要是补偿主变压器本身的无功损耗,以及减少变电所以上输电线路的无功电力,从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿。
所以,中、低压配电网应以分散补偿为主。
④降损与调压相结合,以降损为主。
1影响功率因数的主要因素
1.1异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
变压器消耗无功的主要成份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。
因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功将增加35%左右。
当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。
但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。
所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
1.3电网频率的波动也会对异步电机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响
1.4以上论述了影响电力系统功率因数的一些主要因素,因此必须要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些实用方法,使低压网能够实现无功的就地平衡,达到降损节能的效果。
2低压配电网无功补偿的方法
提高功率因数的主要方法是采用低压无功补偿技术,我们通常采用的方法主要有三种:随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。
2.1随机补偿随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电机,同时投切。
随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗,以补励磁无功为主,此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。
随机补偿的优点是: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,而且不需频繁调整补偿容量。
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。
2.2随器补偿随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧,以补偿配电
变压器空载无功的补偿方式。
配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,从而导致电费单价的增加。
随器补偿的优点:接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功,限制农网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损,具有较高的经济性,是目前补偿无功最有效的手段之一。
2.3跟踪补偿跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。
适用于100kVA以上的专用配变用户,可以替代随机、随器两种补偿方式,补偿效果好。
跟踪补偿的优点是运行方式灵活,运行维护工作量小,比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。
但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。
但当这三种补偿方式的经济性接近时,应优先选用跟踪补偿方式。
3无功功率补偿容量的选择方法
无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时,补偿容量的选择分两大类讨论,即单负荷就地补偿容量的选择(主要指电动机)和多负荷补偿容量的选择(指集中和局部分组补偿)。
3.1单负荷就地补偿容量的选择的几种方法
3.1.1美国资料推荐:Qc=(1/3)Pe
3.1.2日本方法:从电气计算日文杂志中查到:1/4~1/2容量计算考虑负载率及极对数等因素,按此法选取的补偿容量,在任何负载情况下都不会出现过补偿,而且功率因数可以补偿到0.90以上。
此法在节能技术上广泛应用,对一般情况都可行,特别适用于Io/Ie比值较高的电动机和负载率较低的电动机。
但是对于Io/Ie较低的电动机额定负载运行状态下,其补偿效果较差。
3.1.3经验系数法:由于电机极数不同,按极数大小确定经验系数选择容量比较接近实际需要的电容器,采用这种方法一般在70%负荷时,补后功率因数可在0.95~0.97之间。