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无功功率不消耗电能，为什么还要补偿无功，提高功率因数啊
而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%～70%。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。
但对电能质量至关重要无功功率会因为电网电压波动，这样就增加了线路损耗，网压降低特别厉害，特别的当线路中需求大容量无功功率时，虽然无功功率不消耗电能
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这样就减小了电源的利用率、容性负载和电源之间交换，它们之间的能量可以相互补充，所以要就地补偿。就减少了线路损耗，这样就会有电流流来流去，减少了与电源电能的交换，它利用感性元件与容性元件的阻抗相位相反，会导致线路发热，如果采用了电容补偿，这就是线路损耗。如果感性负载和电源之间交换电能，但是它一直在感性无功功率是不消耗电能的，提高功率因数
供电线路的总功率（或者称作视在功率）包括有功功率和无功功率，它们三者之间的关系是：视在功率=根号下（有功功率平方-无功功率平方），虽然不是直接相加减的关系，影响还是相当明显的。补偿无功 提高功率因数的目的在于提高供电线路的利用率，提高用电设备的效率，所以 供电部门用功率因数的高低作为衡量用电单位的1个比较重要的指标，做得好的奖励你1点，做的差的使劲罚款，它们当做奖金分掉。
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无功补偿对供电设备是十分必要的
日期：作者：无忧论文网编辑：xiaoch点击次数：53销售价格：免费论文论文编号：lw012087论文字数：2878&论文属性：职称论文论文地区：中国论文语种：中文&
摘要:对供电设备无功补偿的必要性作了详细说明,给出了几种可减小无功损耗并能有效提高电网运行效率的具体方案。
关键词:供电设备;功率因数;无功补偿
1引言电力网输送的功率经过线路和变配电设备时,都会造成功率损失;同时,供电部门在为用户确定供电方案时,除了核准供电容量,确定供电电源点,供电电压等级,计量装置的设备,计费方式,以及方案有效期外,还对功率因数给定了一个最低限量,其标准为: 100 kV及以上高压供电的用户功率因数应在0.9以上。其它电力用户和大、中型电力提灌站,功率因数应在0.85以上。凡功率因数达不到要求的用户,要设计和安装无功补偿设备,以提高功率因数,否则供电企业可拒绝供电,就会导致电网因功率因数低而产生危境。(1)&增加线路的有功功率损耗,加重了用户的电费支出线路的有功功率损耗是由线路电阻而产生的,就单相照明线路而言,当线路输送的有功功率相同时,有功功率损耗对于三相动力线路都存在着功率因数越低而线路损耗越大的情况。(2)&增大线路投资当线路输送的有功功率一定的情况下,功率因数越低,线路电流越大,需要的导线截面就越大,从而就增加了线路投资。若不增大导线截面,电流升高后,就会导致导线过热,甚至会引起短路事故的发生。(3)&增大电压损失,降低电压质量当功率因数降低时,线路中的电流会增大,线路中电阻、电抗的电压降也会增大,从而会加大电压损失,降低电压质量,例如:有的地方启动日光灯很困难,就是这方面的原因。当电网输送的功率经过线路和变配电设备时,在电网负荷的功率因数较低的情况下,负荷需求的无功消耗也较大,从而传输无功功率所造成的有功损失也越大。在电网中,无功负荷主要有三种,即:电动机、变压器和线路。下面通过对这三种无功负荷特性的分析,找出减少无功损耗,提高电网运行效率的具体方案。2电动机的无功损耗异步电动机是电网中无功功率的主要消耗者,其所需的无功功率包括两部分:(1)建立旋转磁场所需的空载无功功率,约占电动机额定无功功率的60%~70%,其大小主要与容量有关;(2)带负荷时的绕阻漏抗中所消耗的无功功率,它与电动机受载系数(负载率)的平方成正比,负载率越小,功率因数越低。异步电动机所消耗的无功功率可按下式计算:
&Un为电动机额定电压,空载电流I0的大小与电动机的容量有关。异步电动机在电网中占很大比例,可以采取以下措施降低电动机无功损耗:(1)在电动机上加装电容器,就地补偿无功容量;(2)合理选择电动机的容量;(3)提高电动机的负载率,减少轻载和空载运行;(4)用同步电动机取代异步电动机;(5)改异步电动机为同步化运行;(6)提高电动机的检修质量。3变压器的无功损耗变压器的无功损耗也包括两部分:(1)变压器在空载时,励磁电抗通过空载电流时所产生的无功损耗,即励磁无功损耗Q0。(2)变压器在额定负载时,负荷电流通过漏磁电抗所产生的无功损耗Qd,即在电抗中的电压降对额定电压的百分数。变压器无功损耗的计算公式如下
根据变压器的I0%和Ud%便可估算出额定负载时无功损耗占变压器容量的百分比。对于一般电网用变压器,其无功损耗约占变压器容量的8%~10%,减少变压器无功损耗的方法如下:(1)正确选择变压器容量,减少其空载无功损耗; (2)减少变压器的轻载运行时间,及时停运空载变压器;(3)适当降低配电变压器的运行电压,可以减少变压器的无功损耗;(4)变压级次越大,无功损耗就越大;在电网规划时,应尽量减少供电的电压层次。4线路的无功损耗输配电线路可以看成是由分布参数电阻R、电抗X和电容Z组成的线路,在输送功率时,在电阻中将产生有功功率损耗,在电抗中将产生无功功率损耗。线路无功功率损耗的计算公式如下:
根据上式可得出不同电压等级及不同功率因数下线路的无功损耗系数,进而计算出线路的无功损耗。通过对线路无功损耗的分析,可以采取以下措施来减少线路上的无功损耗:(1)在电网规划中,尽量减少供电半径,缩短输配电线路距离;(2)把好线路施工质量关,减小导线压接(焊接)的接触电阻;(3)在线路中加装并联电容器组,减少线路输送的无功功率。下面讨论提高功率因数和供电企业及用户的关系。(1)&提高功率因数,可提高供用电设备的有功功率,减少设备容量,降低设备的投资金额。众所周知,功率因数是功率三角形中有功功率和视在功率之间夹角的余弦值。用户的用电负荷大部分为感性负荷,由于用电设备多采用异步电动机,因此功率因数自然较低。用电负荷主要反映有功负荷,即有功功率。有功功率、视在功率、功率因数三者之间的关系如下:
从式(1)可以看出,当用电容量确定时,即视在功率S确定时,要想提高有功出力,只有提高功率因数这一种方法。当功率因数从cosφ1提高到cosφ2时,有功功率相应地从P1=Scosφ1提高到P2=Scosφ2,在没有增加设备容量(即视在功率)的情况下,却增加了设备的有功功率,从而充分利用了供电设备的容量。同样,从式(2)可以看出,当用户所选设备的有功功率P已确定,此时所选供电设备的容量S和功率因数cosφ之间存在着反比关系,当cosφ增大时,视在功率S将减小,因此供电设备的容量减小后,相应的投资金额和设备的原材料也减少了,从而降低了电气设备的投资成本。(2)提高功率因数,可降低输电线路的有功损耗。在三相交流电路中,有功功率的损耗和功率因数存在以下关系式:
如果人为地把功率因数cosφ从0.6、0.7、0.8、0.85、0.9提高到0.95,代入式(5)就可以算出有功功率损失降低的百分数,如表1所示。
从表1数据可以看出,功率因数的高低与有功功率的损失有着很大关系,而功率因数越低,提高到一定标准后,节能效果越显著。当功率因数从最低标准值0.9提高到0.95时,降损效果不太明显,但提高功率因数所需的投资却很大,所以供电企业对不同用电容量的用户规定的功率因数的最低标准分别为0.9,0.85,0.8,这一方面是为了降低有功功率损失,另一方面是为了减少因提高功率因数而安装无功补偿设备所需的投资最少而制定的。最后,需要强调的是无功补偿设备在检修等情况下必须及时放电,放电分为三个过程:(1)自放电过程:停电电容器要通过负载两极板间进行自放电,线路补偿电容器的自放电是对线路上装设的变压器进行放电,其时间应根据电容器的容量大小而定,一般需经20分钟自放电过程即可完成;(2)对地放电过程:自放电完成后可
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