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無功功率補償范文第1篇

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在電力網(wǎng)的運行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。

1影響功率因數(shù)的主要因素

1.1大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。據(jù)有關的統(tǒng)計，在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中，異步電動機的無功消耗占了60％～70％；而在異步電動機空載時所消耗的無功又占到電動機總無功消耗的60％～70％。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率。

1.2變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應空載運行或長期處于低負載運行狀態(tài)。

1.3供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響。

當供電電壓高于額定值的10％時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關資料統(tǒng)計，當供電電壓為額定值的110％時，一般無功將增加35％左右。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以，應當采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

2無功補償的一般方法

無功補償通常采用的方法主要有3種：低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用范圍及使用該種補償方式的優(yōu)缺點。

2.1低壓個別補償?shù)蛪簜€別補償就是根據(jù)個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連續(xù)運行(如大中型異步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償?shù)膬?yōu)點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。

2.2低壓集中補償?shù)蛪杭醒a償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

2.3高壓集中補償高壓集中補償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用；補償裝置根據(jù)負荷的大小自動投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導致電費的增加。同時便于運行維護，補償效益高。

3采取適當措施，設法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)是不需要任何補償設備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。

3.1合理使用電動機；

3.2提高異步電動機的檢修質(zhì)量；

3.3采用同步電動機：同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負荷的大小，而無功功率取決于轉(zhuǎn)子中的勵磁電流大小，在欠勵狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“吸取”無功，在過勵狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無功。因此，對于恒速長期運行的大型機構(gòu)設備可以采用同步電動機作為動力。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是“異步電動機同步化”。

3.4合理選擇配變?nèi)萘?，改善配變的運行方式：對負載率比較低的配變，一般采取“撤、換、并、?！钡确椒ǎ蛊湄撦d率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。

4無功電源

電力系統(tǒng)的無功電源除了同步電機外，還有靜電電容器、靜止無功補償器以及靜止無功發(fā)生器，這4種裝置又稱為無功補償裝置。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。

4.1同步電機：同步電機中有發(fā)電機、電動機及調(diào)相機3種。①同步發(fā)電機：同步發(fā)電機是唯一的有功電源，同時又是最基本的無功電源，當其在額定狀態(tài)下運行時，可以發(fā)出無功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相對應的無功功率、視在功率、有功功率和功率因數(shù)角。發(fā)電機正常運行時，以滯后功率因數(shù)運行為主，向系統(tǒng)提供無功，但必要時，也可以減小勵磁電流，使功率因數(shù)超前，即所謂的“進相運行”，以吸收系統(tǒng)多余的無功。②同步調(diào)相機:同步調(diào)相機是空載運行的同步電機，它能在欠勵或過勵的情況下向系統(tǒng)吸收或供出無功，裝有自勵裝置的同步電機能根據(jù)電壓平滑地調(diào)節(jié)輸入或輸出的無功功率，這是其優(yōu)點。但它的有功損耗大、運行維護復雜、響應速度慢，近來已逐漸退出電網(wǎng)運行。③并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器補償是目前使用最廣泛的一種無功電源，由于通過電容器的交變電流在相位上正好超前于電容器極板上的電壓，相反于電感中的滯后，由此可視為向電網(wǎng)發(fā)quot；無功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。

并聯(lián)電容器本身功耗很小，裝設靈活，節(jié)省投資；由它向系統(tǒng)提供無功可以改善功率因數(shù)，減少由發(fā)電機提供的無功功率。④靜止無功補償器：靜止無功補償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當電壓變化時靜止補償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動態(tài)無功補償?shù)男枰?，同時還能做到分相補償；對于三相不平衡負荷及沖擊負荷有較強的適應性；但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。

無功功率補償范文第2篇

【關鍵詞】無功功率補償；經(jīng)濟運行；特點

一、前言

交流異步電動機在工礦企業(yè)中，不少電動機負荷率低，經(jīng)常處于輕載或空載狀態(tài)，功率因數(shù)普遍不高。無功功率相對于有功功率的百分比更大，不但浪費電能，而且降低了異步電動機的功率因數(shù)。現(xiàn)在國家非常重視節(jié)能減排的工作，因此在這種趨勢下，對異步電動機采用無功功率補償以提高功率因數(shù)，節(jié)約電能，減少運行費用，是非常必要的，同時也給企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益。

二、無功功率補償?shù)姆N類

1、集中補償

在高低壓配電所內(nèi)設置若干組電容器，電容器接在配電母線上，補償供電范圍內(nèi)的無功功率。

2、組合就地補償（分散就地補償）

電容器接在高壓配電裝置或動力箱的母線上，對附近的電動機進行無功補償。

3、單獨就地補償

將電容器裝于箱內(nèi)，放置在電動機附近，對其單獨補償。

三、無功功率補償?shù)囊饬x

1、改善設備的利用率

根據(jù)（3-1）公式可知，在一定的電壓和電流下，提高功率因數(shù)，其輸出的有功功率越大。因此，改善功率因數(shù)是發(fā)揮供電設備潛力，提高設備利用率的有效方法。

cosφ＝P/UI …（3-1）

2、減少供電系統(tǒng)中的電壓損失

根據(jù)（3-2）公式可知，供電系統(tǒng)的電壓損失為

U=PR+QX/UN …（3-2）

當功率因數(shù)越高時，說明通過線路上無功功率越小，則線路上電壓損失越小，也就改善了電壓質(zhì)量。

3、減少供電系統(tǒng)中的功率損耗

當線路通過電流I時，其有功損耗為：

ΔP=3I2R

可見，線路的功率損耗ΔP與cosφ2成反比，cosφ越高，功率損耗就越小。

4、提高供電系統(tǒng)的傳輸能力

視在功率與有功功率的關系為P＝Scosφ，可見在傳送一定有功功率P的條件下，cosφ越高，所需視在功率就越小。

四、就地補償與集中補償?shù)募夹g(shù)分析

1、電容補償應注意的問題

（1）防止產(chǎn)生自勵。

采用電容器就地補償電動機，切斷電源后，電動機在慣性作用下繼續(xù)運行，此時電容器的放電電流成為勵磁電流，如果電容過補償，就可使電動機的磁場得到自勵而產(chǎn)生電壓。

（2）防止過電壓。

當電容器補償容量過大，會引起電網(wǎng)電壓升高并會導致電容器損壞。我國并聯(lián)電容器國標規(guī)定：“工頻長期過電壓值最多不超過1.1倍額定電壓?！?/p>

（3）防止產(chǎn)生諧振。

（4）防止受到系統(tǒng)諧波影響。

對于有諧波源的供電線路，應增設電抗器等措施，使諧波影響不致造成電容器損壞。

2、兩者比較

就地補償較集中補償，更具節(jié)能效果。

五、電容補償容量的選定

1、集中補償容量確定

先進行負荷計算，確定有功功率P30和無功功率Q30，補償前自然功率因數(shù)為cosφ1，要補償?shù)降墓β室驍?shù)為cosφ2。則

QC=αP30(tgφ1－tgφ2)

α為平均負荷因數(shù)。

2、電動機就地補償電容器容量確定

就地補償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵磁電流，因為不使電容器造成自勵是選用電容器容量的必要條件。負載率越低，功率因數(shù)越低；極數(shù)愈多，功率因數(shù)越低；容量愈小，功率因數(shù)越低。但由于無功功率主要消耗在勵磁電流上，隨負載率變化不大，因此應主要考慮電動機容量和極數(shù)這兩個參數(shù)，才能得到最佳補償效果。

六、經(jīng)濟運行補償容量（KVAR）的確定

根據(jù)實際情況得出經(jīng)濟運行補償容量公式：

在380V網(wǎng)絡中，一般均用低壓電容器進行無功補償，每千乏電容器的功率損耗為0.004KW，放電裝置的功率損耗約為0.001(KW/KVAR)。因此，380V網(wǎng)絡中電容無功補償裝置的功率損耗系數(shù)為Kc=0.005

(KW/KVAR)。

不難看出；K2c

此外，變壓器的星型等值電阻折算到高壓側(cè)的阻值用Rb表示，則

根據(jù)上述情況，忽略K2c，并將式（6-2）代入式（6-1），便可得簡化而實用的經(jīng)濟運行補償容量計算公式

式中，P是變壓器低壓側(cè)有功負荷（KW）；Q是變壓器低壓側(cè)無功負荷（KVAR）；Se是變壓器額定容量（KVA）；Pd是變壓器的有功短路損耗（KW）；Qd是變壓器滿載無功損耗增值（KVAR）；PK是變壓器的空載有功損耗（KW）；QK是變壓器的空載無功損耗（KVAR）；Rb是變壓器星形等值電阻折算到高壓側(cè)的阻值（Ω）；R是電源線路導線電阻（Ω）；Ue是變壓器高壓側(cè)

（下轉(zhuǎn)第60頁）

（上接第58頁）

線電壓（V）；KC是補償裝置的功率損耗系數(shù)（KW/KVAR），對低壓電容補償裝置：

KC=0.005(KW/KVAR)；K=1.22

在高壓供電高壓量電的工廠中，應該在變壓器高壓側(cè)計算（或測定）功率因數(shù)；在高壓供電低壓量電和低壓供電低壓量電的工廠中，應計算（或測定）低壓側(cè)的功率因數(shù)。

七、結(jié)合工程實例談電容補償?shù)膽?/p>

以某大型項目為例，該項目設備裝機容量約為21000多千瓦，其中高壓電動機設備容量為5400多千瓦，其他低壓設備容量為5000多千瓦。供電電源的電壓等級為10kV。本著“節(jié)能、高效”的方針，經(jīng)過經(jīng)濟分析，采用10kV作為高壓電動機的供電電壓等級，投資較省，同時亦減少變電環(huán)節(jié)，也就減少了故障點。

在這個項目中，采用高壓電容器就地補償，與電動機同時投切。高壓電容器組放置在電動機附近。高壓就地補償裝置以并聯(lián)電容器為主體，采用熔斷器做保護，裝設避雷器用于過電壓保護，串聯(lián)電抗器抑制涌流和諧波。這樣，不僅提高了電動機的功率因數(shù)，降低了線路損耗，同時釋放了系統(tǒng)容量，縮小了饋電電纜的截面，節(jié)約了投資。對于低壓電動機布置較分散，因此，在變電所變壓器低壓側(cè)采用電容器組集中自動補償。

無功功率補償范文第3篇

無功功率補償?shù)淖饔?/p>

改善功率因數(shù)及相應地減少電費。根據(jù)國家水電部，物價局頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標準值，相應減少電費：高壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.9以上；低壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.85以上；低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶，功率因數(shù)為0.8以上。

降低系統(tǒng)的能耗。功率因數(shù)的提高，能減少線路損耗及變壓器的銅耗。

設R為線路電阻， P1為原線路損耗， P2為功率因數(shù)提高后線路損耗，則線損減少

比原來損失減少的百分數(shù)為

當功率因數(shù)從0.8提高至0.9時，通過上式計算，可求得有功損耗降低21%左右。在輸送功率P=3UIcos 不變情況下，cos 提高，I相對降低，設I1為補償前變壓器的電流，I2為補償后變壓器的電流，銅耗分別為 P1， P2；銅耗與電流的平方成正比，即

可知，功率因數(shù)從0.8提高至0.9時，銅耗相當于原來的80%。

減少了線路的壓降。由于線路傳送電流小了，系統(tǒng)的線路電壓損失相應減小，有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定（輕載時要防止超前電流使電壓上升過高），有利于大電機起動。

我國電力系統(tǒng)無功補償?shù)默F(xiàn)狀

近年來，隨著國民經(jīng)濟的跨越式發(fā)展，電力行業(yè)也得到快速發(fā)展，特別是電網(wǎng)建設，負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升，也使電網(wǎng)中無功功率不平衡，導致無功功率大量的存在。目前，我國電力系統(tǒng)無功功率補償主要采用以下幾種方式：

同步調(diào)相機：同步調(diào)相機屬于早期無功補償裝置的典型代表，它雖能進行動態(tài)補償，但響應慢，運行維護復雜，多為高壓側(cè)集中補償，目前很少使用。

并補裝置：并聯(lián)電容器是無功補償領域中應用最廣泛的無功補償裝置，但電容補償只能補償固定的無功，盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態(tài)變化，但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)無功的平滑無級的調(diào)節(jié)。

并聯(lián)電抗器：目前所用電抗器的容量是固定的，除吸收系統(tǒng)容性負荷外，用以抑制過電壓。

以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果，但在實際的無功補償工作中也存在一些問題：

補償方式問題：目前很多電力部門對無功補償?shù)某霭l(fā)點就地補償，不向系統(tǒng)倒送無功，即只注意補償功率因素，不是立足于降低系統(tǒng)網(wǎng)的損耗。

諧波問題：電容器具有一定的抗諧波能力，但諧波含量過大時會對電容器的壽命產(chǎn)生影響，甚至造成電容器的過早損壞；并且由于電容器對諧波有放大作用，因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴重。

無功倒送問題：無功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的，特別是在負荷低谷時，無功倒送造成電壓偏高。

電壓調(diào)節(jié)方式的補償設備帶來的問題：有些無功補償設備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的，線路電壓的波動主要由無功量變化引起的，但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的，這就可能出現(xiàn)無功過補或欠補。

無功功率補償技術(shù)的發(fā)展趨勢

根據(jù)上述我國無功功率補償?shù)那闆r及出現(xiàn)的問題，今后我國的無功功率補償?shù)陌l(fā)展方向是：無功功率動態(tài)自動無級調(diào)節(jié)，諧波抑制。

基于智能控制策略的晶閘管投切電容器（TSC）補償裝置。將微處理器用于TSC，可以完成復雜的檢測和控制任務，從而使動態(tài)補償無功功率成為可能。基于智能控制策略的TSC補償裝置的核心部件是控制器，由它完成無功功率（功率因數(shù)）的測量及分析，進而控制無觸點開關的投切，同時還可完成過壓、欠壓、功率因數(shù)等參數(shù)的存貯和顯示。TSC補償裝置操作無涌流，跟蹤響應快，并具有各種保護功能，值得大力推廣。

靜止無功發(fā)生器（SVG）。靜止無功發(fā)生器（SVG）又稱靜止同步補償器（STATCOM），是采用GTO構(gòu)成的自換相變流器，通過電壓電源逆變技術(shù)提供超前和滯后的無功，進行無功補償，若控制方法得當，SVG在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調(diào)節(jié)速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件，諧波含量小，同容量占地面積小，在系統(tǒng)欠壓條件下無功調(diào)節(jié)能力強，是新一代無功補償裝置的代表，有很大的發(fā)展前途。

電力有源濾波器。電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術(shù)，對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此，電力有源濾波器有很快的響應速度，對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償，并且其補償特性受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較小。

電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看，電力有源濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。并聯(lián)型中有單獨使用、LC濾波器混合使用及注入電路方式，目前并聯(lián)型占實用裝置的大多數(shù)。

無功功率補償范文第4篇

工業(yè)企業(yè)多為高負荷用電用戶，為了確保自身享受到穩(wěn)定的供電，就必須積極改善企業(yè)的功率因數(shù)，首先必須掌握不同類型功率因數(shù)科學的計算模式，這其中包括瞬間功率因數(shù)，通常能夠從計量儀器中明顯讀數(shù)，也可以借助于其他電能計量設備的數(shù)值來綜合分析、計算，通過分析瞬間功率因數(shù)，能夠科學預測工業(yè)企業(yè)在實際的生產(chǎn)、運轉(zhuǎn)時對應的無功功率狀況，對應選擇補償方法。月均功率因數(shù)的計算，則應該參照企業(yè)的有功、無功電度表等來科學衡量與計算。從工業(yè)企業(yè)大量的用電實踐得出，對于企業(yè)用電來說，其無功消耗主要和兩大設備有關，它們分別為感應電動機、變壓器，二者對企業(yè)無功消耗占據(jù)了80%～90%。因此，要想控制無功損耗，就必須設法做到兩點：（1）提升功率因數(shù)；（2）正確運用無功補償技術(shù)。前者就是要極力控制用電裝置自身的無功功率損耗，正確的方法就是科學、正確地優(yōu)選合格的電氣設備，優(yōu)化其運行方式，并加強其維修與維護。后者的補償技術(shù)則分為人工補償技術(shù)與動態(tài)補償技術(shù)，其中人工補償技術(shù)的重要思想就是額外配備補償裝置，從而來滿足企業(yè)的無功功率需求，保證其功率因數(shù)。

2工業(yè)企業(yè)用電無功補償技術(shù)

2.1科學優(yōu)選電動機

正確選擇電動機的規(guī)格、類型以及容量等，確保其具備滿載工作能力。參照具體的生產(chǎn)環(huán)境特征，不同的電動機內(nèi)部配置不同，其性能也有所差異，實際采購中必須密切關注其機械性能、電氣指標等。同容量的電動機，要優(yōu)選高轉(zhuǎn)速電動機。同封閉式電動機相比，感應式電動機的電氣指標更高，且轉(zhuǎn)速更高，因此，要盡量避開封閉式電動機，優(yōu)選感應式電動機，因為其空載狀態(tài)下，電流不會發(fā)生變化。相反，倘若使用大容量電動機，就有可能使其走向低負荷工作狀態(tài)，從而耗費了功率因數(shù)，也浪費了電能，所以也要使用容量合適的感應電動機。處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的電動機，倘若長時間處于低負荷狀態(tài)，則有必要考慮調(diào)換電動機，調(diào)換好的電動機在實際使用前也要做好技術(shù)性能測試與檢查，確保其各項功能都處于穩(wěn)定狀態(tài)，從而提高自然功率因數(shù)，控制電能的浪費。

2.2控制定子繞組電壓

參照電機學的基礎理論可以知道，電動機的勵磁電流同附和到定子繞組電壓的平方為正比例關系，所以為了控制勵磁電流，可以先控制定子繞組電壓，以此來提升功率因數(shù)，具體的控制策略為：調(diào)整原來的接線的定子繞組，使其變成Y接線，這樣電動機的各個項路的電壓就得到了有效控制，電動機的轉(zhuǎn)矩也會隨之發(fā)生變化，呈現(xiàn)下降趨勢，但是控制定子繞組電壓的方法的使用需要電動機處于特殊啟動狀態(tài)，那就是空載、輕載的狀態(tài)，而且也要提前對電動機進行檢查、驗證，確保其能夠正常啟動、安全運行等。

2.3優(yōu)選變壓器容量、數(shù)量以及運行模式

經(jīng)過實踐的運用與分析得出：變壓器的無功功率因數(shù)耗費量較高，且其空載無功功率所占比例也較大，這就使得變壓器的容量、安裝數(shù)量以及運行模式的選擇至關重要，因為一旦選擇不當，就容易造成企業(yè)功率因數(shù)過低。所以，實際的變壓器選型過程中，一定要把企業(yè)功率因數(shù)的大小納入考慮范圍，也要確保變壓器本身的高效、經(jīng)濟運轉(zhuǎn)，確保這兩方面都達標。

2.4正確檢查、維修電動機

感應電動機的檢修、維護水平會在很大程度上關系到功率因數(shù)。要想提高檢修質(zhì)量，就必須切實根據(jù)所維修電動機的技術(shù)標準、規(guī)定參數(shù)等來有規(guī)則、有秩序地檢修，要維護電動機的性質(zhì)、功能、數(shù)據(jù)等的準確合理。相反，倘若維修水平不合格，維修質(zhì)量不達標，就可能加劇對無功功率的需求，從而對功率因數(shù)帶來負面影響，在實際的維修過程中需要重點注意的是不能隨意調(diào)整定子、轉(zhuǎn)子間氣隙的初始大小，也要維護氣隙的均勻度，如果氣隙一旦改變，就可能加劇磁阻，從而浪費更多的功率因數(shù)。

2.5電磁開關無電壓工作

對于工業(yè)企業(yè)來說，其電力低壓系統(tǒng)通常運用多種電磁開關，且其控制線圈具有良好的感性性能，開關閉合后，走向供電狀態(tài)，控制線圈也進入電源連接狀態(tài)，這其中伴隨著對電能的使用，對應的也出現(xiàn)了相對落后的無功電流，從而不利于大型工業(yè)企業(yè)功率因數(shù)的提高，對于這一問題，相關企業(yè)已經(jīng)有所意識，并對應采取了解決對策，那就是一方面控制電能，另一方面來優(yōu)化調(diào)整開關系統(tǒng)，將機械閉鎖設備配在開關中，這樣即使電磁開關閉合，在電氣鏈接點的支持下，能夠斷開控制線圈，這樣就會讓電磁開關進入無壓運轉(zhuǎn)模式，從而優(yōu)化功率因數(shù)，控制電能的不合理使用，達到多方面的積極效果。

2.6人工無功補償技術(shù)

采用同步電動機補償，這一補償模式的優(yōu)勢為：功率因數(shù)超前時，同步電動機也能夠工作，可以輸出無功功率來實現(xiàn)對工業(yè)企業(yè)用電的無功補償，從而全面提升其功率因數(shù)。這其中低速電動機同生產(chǎn)機械有效配合在一起，就不必使用減速箱，如果電網(wǎng)頻率平穩(wěn)時，對應的電動機也處于勻速運行狀態(tài)，有效提高了供電效率，而且同步電動機的運轉(zhuǎn)也不會受到變化電壓的影響。同時，選擇強行勵磁，能夠有效確保供電系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)。正是因為同步電動機體現(xiàn)出以上多方面的優(yōu)勢，適合引入到大型工業(yè)企業(yè)中，將其運用到水泵、通風機等機械設備中，實現(xiàn)各項機械設備的高效拖動與運轉(zhuǎn)。同步電動機的使用成本較高且不方便維修，但是其所創(chuàng)造的無功補償效果卻十分顯著。與之相對應的并聯(lián)電容器則較為經(jīng)濟實惠，方便維修與維護，而且其故障問題的輻射范圍十分有限，也可以嘗試用在大型工業(yè)企業(yè)用電系統(tǒng)中，然而，其缺陷為并聯(lián)電容器只具有有級調(diào)節(jié)功能，當無功功率發(fā)生變化時，無法實施無級調(diào)節(jié)。

2.7動態(tài)無功補償模式

2.7.1全補償。這一模式狀態(tài)下，是要讓功率因數(shù)為1，在供電系統(tǒng)中僅僅選擇有功功率，全補償狀態(tài)下，無功裝置的容量和負載的感性無功變化量保持一致。

2.7.2部分補償。這種補償方式具有一定的優(yōu)點，體現(xiàn)在可以維護母線電壓的安全、穩(wěn)定，使其有效抵御負載的襲擊，同時在一些特殊的時間段中，如：T1～T6的時間范圍內(nèi)，QS＞0，此時會對母線電壓產(chǎn)生不良影響，造成一定程度的波動，功率因數(shù)＜0，然而，從總體來看，平均功率因數(shù)還是處于相對高的水平。

3結(jié)語

無功功率補償范文第5篇

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在電力網(wǎng)的運行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。

1影響功率因數(shù)的主要因素

1.1大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。據(jù)有關的統(tǒng)計，在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中，異步電動機的無功消耗占了60％～70％；而在異步電動機空載時所消耗的無功又占到電動機總無功消耗的60％～70％。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率。

1.2變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應空載運行或長期處于低負載運行狀態(tài)。

1.3供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響。

當供電電壓高于額定值的10％時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關資料統(tǒng)計，當供電電壓為額定值的110％時，一般無功將增加35％左右。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以，應當采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

2無功補償?shù)囊话惴椒?/p>

無功補償通常采用的方法主要有3種：低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用范圍及使用該種補償方式的優(yōu)缺點。

2.1低壓個別補償?shù)蛪簜€別補償就是根據(jù)個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連續(xù)運行(如大中型異步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償?shù)膬?yōu)點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。

2.2低壓集中補償?shù)蛪杭醒a償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

2.3高壓集中補償高壓集中補償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用；補償裝置根據(jù)負荷的大小自動投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導致電費的增加。同時便于運行維護，補償效益高。

3采取適當措施，設法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)是不需要任何補償設備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。

3.1合理使用電動機；

3.2提高異步電動機的檢修質(zhì)量；

3.3采用同步電動機：同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負荷的大小，而無功功率取決于轉(zhuǎn)子中的勵磁電流大小，在欠勵狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“吸取”無功，在過勵狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無功。因此，對于恒速長期運行的大型機構(gòu)設備可以采用同步電動機作為動力。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是“異步電動機同步化”。

3.4合理選擇配變?nèi)萘?，改善配變的運行方式：對負載率比較低的配變，一般采取“撤、換、并、停”等方法，使其負載率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。

4無功電源

電力系統(tǒng)的無功電源除了同步電機外，還有靜電電容器、靜止無功補償器以及靜止無功發(fā)生器，這4種裝置又稱為無功補償裝置。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。

4.1同步電機：同步電機中有發(fā)電機、電動機及調(diào)相機3種。①同步發(fā)電機：同步發(fā)電機是唯一的有功電源，同時又是最基本的無功電源，當其在額定狀態(tài)下運行時，可以發(fā)出無功功率：

Q=S×sinφ=P×tgφ

其中:Q、S、P、φ是相對應的無功功率、視在功率、有功功率和功率因數(shù)角。發(fā)電機正常運行時，以滯后功率因數(shù)運行為主，向系統(tǒng)提供無功，但必要時，也可以減小勵磁電流，使功率因數(shù)超前，即所謂的“進相運行”，以吸收系統(tǒng)多余的無功。②同步調(diào)相機:同步調(diào)相機是空載運行的同步電機，它能在欠勵或過勵的情況下向系統(tǒng)吸收或供出無功，裝有自勵裝置的同步電機能根據(jù)電壓平滑地調(diào)節(jié)輸入或輸出的無功功率，這是其優(yōu)點。但它的有功損耗大、運行維護復雜、響應速度慢，近來已逐漸退出電網(wǎng)運行。③并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器補償是目前使用最廣泛的一種無功電源，由于通過電容器的交變電流在相位上正好超前于電容器極板上的電壓，相反于電感中的滯后，由此可視為向電網(wǎng)發(fā)quot；無功功率：Q=U2/Xc

其中：Q、U、Xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。

并聯(lián)電容器本身功耗很小，裝設靈活，節(jié)省投資；由它向系統(tǒng)提供無功可以改善功率因數(shù)，減少由發(fā)電機提供的無功功率。④靜止無功補償器：靜止無功補償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當電壓變化時靜止補償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動態(tài)無功補償?shù)男枰瑫r還能做到分相補償；對于三相不平衡負荷及沖擊負荷有較強的適應性；但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。