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      什么是無功補償,無功補償的基本原理與計算公式

      發布時間:2022-12-08

      瀏覽量:0

      發布者:源創大白

      一、什么是無功補償

      無功功率補償,簡稱無功補償,在電子供電系統中起提高電網的功率因數的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境。

      無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少網絡的損耗,使電網質量提高。

      反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。


      二、無功補償的基本原理

      電網輸出的功率包括兩部分:

      一是有功功率:直接消耗電能,把電能轉變為機械能,熱能,化學能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;

      二是無功功率:不消耗電能;只是把電能轉換為另一種形式的能,這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件,并且,這種能是在電網中與電能進行周期性轉換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場占用的電能,電容器建立電場所占的電能,電流在電感元件中作功時,電流滯后于電壓90度.而電流在電容元件中作功時,電流超前電壓90度。

      在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180度.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小。

      無功補償的實現方式:把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路,能量在兩種負荷之間相互交換。這樣,感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。


      三、無功補償的意義

      ⑴補償無功功率,可以增加電網中有功功率的比例常數。  

      ⑵減少發、供電設備的設計容量,減少投資,例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時,裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW;

      反之,增加0.52KW對原有設備而言,相當于增大了發、供電設備容量。

      因此,對新建、改建工程,應充分考慮無功補償,便可以減少設計容量,從而減少投資。 

      ⑶降低線損,由公式ΔΡ%=(1-cosΦ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ為補償后的功率因數,cosΦ為補償前的功率因數則:cosΦ>cosΦ,所以提高功率因數后,線損率也下降了,減少設計容量、減少投資,增加電網中有功功率的輸送比例,以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。

      所以,功率因數是考核經濟效益的重要指標,規劃、實施無功補償勢在必行。



      四、無功補償電容器容量計算公式

      1、感性負載的視在功率S×負載的功率因數COSφ = 需要補償的無功功率Q:S×COSφ =Q

      2、相無功率Q‘ =? 補償的三相無功功率Q/3

      3、因為: Q =2πfCU^2 ,所以:

      1μF電容、額定電壓380v時,無功容量是Q=0.045Kvar;

      100μF電容、 額定電壓380v時,無功容量是Q=4.5Kvar;

      1000μF電容、 額定電壓380v時,無功容量是Q=45Kvar。


      4、“多大負荷需要多大電容” :


      1)你可以先算出三相的無功功率Q;

      2)在算出1相的無功功率Q/3;

      3)在算出1相的電容C;

      4)然后三角形連接。


      5、因為: Q =2πfCU^2 ,所以:1μF電容、額定電壓10Kv時,無功容量是Q=31.4Kvar;100μF電容、 額定電壓10Kv時,無功容量是Q=3140Kvar。


      6、因為: Q =2πfCU^2 ,所以:1μF電容、額定電壓220v時,無功容量是Q=0.015Kvar;100μF電容、 額定電壓220v時,無功容量是Q=1.520Kvar;1000μF電容、 額定電壓220v時,無功容量是Q=15.198Kvar。


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