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文檔簡介
1、無功補(bǔ)償節(jié)電原理在交流電路中,由電源供給負(fù)載率有兩種:一種是有功功率,一種是無功功率。有功功率:是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率,也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5千瓦的電動(dòng)機(jī)就是把5.5千瓦的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,帶動(dòng)水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒;各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能,供人們生活和工作照明。有功功率的符號(hào)用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(KW)、兆瓦(MW)。無功功率:比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對(duì)外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊7彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備,要建立磁場,就要消耗無功功率。比如40瓦
2、的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對(duì)外做功,才被稱之為無功。無功功率的符號(hào)用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無用功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場,在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此,沒有無功功率,電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),變壓器也不能變壓,交流接觸器不會(huì)吸合。為了形象地說明問題,現(xiàn)舉一個(gè)例子:農(nóng)村修水利需要挖土方運(yùn)土,運(yùn)土?xí)r用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐并
3、不是沒用,沒有竹筐泥土怎么運(yùn)到堤上呢?在正常情況下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時(shí)還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那么,這些用點(diǎn)設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,用電設(shè)備的端電壓就要下降,從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。無功功率對(duì)供、用電產(chǎn)生一定的不良影響,主要表現(xiàn)在:.降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。.降低輸、變壓設(shè)備的供電能力。.造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。4.造成底功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。從發(fā)電機(jī)和高壓電線供給的無功功率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要,所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來
4、補(bǔ)充無功功率,以保證用戶對(duì)無功功率的需要,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置的道理。2、功率因數(shù)電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等,屬于既有電阻又有電感的電感性負(fù)載。電感性負(fù)載的電壓和電流的相量問存在著一個(gè)相位差,通常用相位角的余弦cos來表示。os稱為功率因數(shù),又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為:P=Q=UIcosS=UIcos=P/S式中cos功率因數(shù);P有功功率,kw;Q無功功率,kvar;S視在功率,kv,A。U用電設(shè)備的額定電壓,V。I用電設(shè)備的運(yùn)行電流,A。功率因數(shù)分為自
5、然功率因數(shù)、瞬時(shí)功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)。(1)自然功率因數(shù):是指用電設(shè)備沒有安裝無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)的功率因數(shù),或者說用電設(shè)備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì),電阻性負(fù)荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數(shù)較高,等于1。而電感性負(fù)荷(電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī))的功率因數(shù)比較低,都小于1。(2)瞬時(shí)功率因數(shù):是指在某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù)。瞬時(shí)功率因數(shù)是隨著用電設(shè)備的類型、負(fù)荷的大小和電壓的高低而時(shí)刻在變化。(3)加權(quán)平均功率因數(shù):是指在一定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值,其計(jì)算公式為:提高功率因數(shù)的方法有兩種,一種是改善自然功率因數(shù),另一種是安裝人工補(bǔ)償裝置。無功功率補(bǔ)償?shù)?/p>
6、種類和特點(diǎn)1.集中補(bǔ)償在高低壓配電所內(nèi)設(shè)置若干組電容器,電容器接在配電母線上,補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無功功率,如圖1所示。1.2組合就地補(bǔ)償(分散就地補(bǔ)償)電容器接在高壓配電裝置或動(dòng)力箱的母線上,對(duì)附近的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償,如圖2所示。1.單獨(dú)就地補(bǔ)償將電容器裝于箱內(nèi),放置在電動(dòng)機(jī)附近,對(duì)其單獨(dú)補(bǔ)償。圖3為電容器直接接在電動(dòng)機(jī)端子上或保護(hù)設(shè)備末端,一般不需要電容器用的操作保護(hù)設(shè)備,稱為直接單獨(dú)就地補(bǔ)償。油井使用電容補(bǔ)償器后,無功功率和視在功率下確實(shí)很明顯,但是為什么有功功率和單井有功電量都上升了。這樣的話,究竟是節(jié)電了還是耗電增加了?無功補(bǔ)償見到效果,應(yīng)該有哪些體現(xiàn)?單井有功電量應(yīng)該有什么反應(yīng)?請(qǐng)專
7、家賜教!答:一般的用電負(fù)載都有線圈,如異步電動(dòng)機(jī)繞組、電器的線圈等。線圈消耗感性無功(即常稱為滯后無功),電容則消耗容性無功(即常稱為超前無功)。無功功率是不消耗能量的功率,只是在交流電的半個(gè)周期內(nèi)暫時(shí)將電能以磁場(感性無功)或電場(容性無功)的形式儲(chǔ)存起來,然后再另外半個(gè)周期內(nèi)將所儲(chǔ)存的能量返還給電網(wǎng)。雖然無功不消耗電能,但是要儲(chǔ)存電功率就必須通過增加電流來實(shí)現(xiàn)。而電流的增加,電網(wǎng)傳輸線路的損耗將增大。所以增加無功本身不消耗功率,而是增加電流使電能傳輸?shù)膿p耗增加。此外,由于電流的增加,供配電設(shè)備的負(fù)擔(dān)加重,負(fù)載能力下降。因此,應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)償。否則,電業(yè)部門將增收一定的額外收費(fèi)以作線路損耗和其它因此而造成的費(fèi)用。你說:油井使用電容補(bǔ)償器后,無功功率和視在功率下降確實(shí)很明顯,但是為什么有功功率和單井有功電量都上升了?其實(shí),若油井或單井設(shè)備的工作量沒有增加,有功功率和單井有功電量都不會(huì)上升。你說的情況可能是:1、無功功率占視在功率的比重上升了,或者說功率因數(shù)上升了。或者說是由于電網(wǎng)電流下降,可以增加負(fù)載。2、油井或單井的用點(diǎn)設(shè)備增加,因才可能使有功電量上升。對(duì)于第一種情況,應(yīng)該說是
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