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什么是無(wú)功補償,無(wú)功補償的基本原理與計算公式

發(fā)布時(shí)間:2022-12-08

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發(fā)布者:源創(chuàng )大白

一、什么是無(wú)功補償

無(wú)功功率補償,簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)功補償,在電子供電系統中起提高電網(wǎng)的功率因數的作用,降低供電變壓器及輸送線(xiàn)路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。

無(wú)功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個(gè)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(wǎng)絡(luò )的損耗,使電網(wǎng)質(zhì)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(dòng),諧波增大等諸多因素。


二、無(wú)功補償的基本原理

電網(wǎng)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?yōu)闄C械能,熱能,化學(xué)能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱(chēng)為有功功率;

二是無(wú)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(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉換,這部分功率稱(chēng)為無(wú)功功率,如電磁元件建立磁場(chǎng)占用的電能,電容器建立電場(chǎng)所占的電能,電流在電感元件中作功時(shí),電流滯后于電壓90度.而電流在電容元件中作功時(shí),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(wú)功補償的實(shí)現方式:把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)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(wú)功功率可由容性負荷輸出的無(wú)功功率補償。


三、無(wú)功補償的意義

⑴補償無(wú)功功率,可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數。  

⑵減少發(fā)、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(shí),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(fā)、供電設備容量。

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

⑶降低線(xiàn)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(xiàn)損率也下降了,減少設計容量、減少投資,增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,以及降低線(xiàn)損都直接決定和影響著(zhù)供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。

所以,功率因數是考核經(jīng)濟效益的重要指標,規劃、實(shí)施無(wú)功補償勢在必行。



四、無(wú)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(wú)功功率Q:S×COSφ =Q

2、相無(wú)功率Q‘ =? 補償的三相無(wú)功功率Q/3

3、因為: Q =2πfCU^2 ,所以:

1μF電容、額定電壓380v時(shí),無(wú)功容量是Q=0.045Kvar;

100μF電容、 額定電壓380v時(shí),無(wú)功容量是Q=4.5Kvar;

1000μF電容、 額定電壓380v時(shí),無(wú)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(wú)功功率Q;

2)在算出1相的無(wú)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(shí),無(wú)功容量是Q=31.4Kvar;100μF電容、 額定電壓10Kv時(shí),無(wú)功容量是Q=3140Kvar。


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


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