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          什么是無功補償及其原理

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          什么是無功補償及其原理

          發布日期:2021-06-15 作者:和為電力 點擊:

          功率因數是針對不同的負載說的,在之前的直流電時代,是沒有功率因數這一說的,那時候功率因數都是1。后來特斯拉將我們帶入了交流電時代,從此以后功率因數就常常伴隨著我們的身邊,一般功率因數都是小于1的。


          無功功率絕不是無用功率,在交流供電系統中,電感和電容都是必不可少的負載,如電動機、變壓器等鐵磁性負載,如果沒有感性無功的勵磁,設備無法正常工作,比如定距離送電的線路本身,就是容性負載,只要是送電當中就會相當于電容器在工作。那么也就是說在交流供電系統中,無功的存在對能量的傳輸和交換有著巨大意義,不可缺少,或者說離開無功功率的交換系統就不能正常工作。


          系統中眾多的無功負載,尤其是感性無功負載,正常來講,這些負載所吸收的無功功率是由發電廠提供的,也就是說發電機在工作時就會向系統釋放有功電能,同時對感性負載提供相應的無功電能。發電機運行時必須要保持適當的無功輸出,如果沒有無功輸出就會對發電系統造成破壞性的影響,也就是說保護系統的無功平衡至關重要。


          當系統中無功功率需求增大時,如果不在系統人為地安裝無功補償裝置,發電廠要通過調相的方式來加大無功功率輸出,由于發電機的容量是有限的,那么就勢必要減少有功功率的輸出量,也就是降低發電機的輸出能力,為滿足用電的要求,發電機、供電線路和變壓器的容量需增大,這樣不僅增加供電投資、降低設備利用率,也將增加線路損耗。


          為了降低發電廠的無功供給壓力,我們在供電系統中感性負載消耗較大的點投入相應的電容器來為感性負載提供無功功率,這樣就極大的減輕了發電廠的無功供給壓力。用戶應在提高用電自然功率因數的基礎上,設計和裝設無功補償裝置,并做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除,防止無功倒送。同時將用戶的功率因數達到相應的標準,以避免供電部門加收力率電費。因此,無論對供電部門還是用電部門,對無功功率進行自動補償以提高功率因數,防止無功倒送,對節約電能、提高運行質量都具有非常重要的意義。


          基本原理:一般在系統中所說的無功負載大部分是感性無功負載,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,當感性無功負載吸收能量時,容性負載釋放能量,而感性負載釋放能量時,容性負荷卻在吸收能量,能量在容性負載和感性負載之間交換,這樣容性負載所吸收的無功功率可以從容性負荷裝置輸出的無功功率中得到補償,無功功率就地平衡掉,以降低線路損失,提高帶載能力,降低電壓損失及緩解發電廠的供電壓力,這就是無功補償的基本原理。


          相位分析無功補償的基本原理:電感負載中電流IL滯后電壓90°,而純電容的電流Ic則超前電壓90°。電容中的電流與電感中的電流相位相差180°,可以相互抵消。電力系統中的負載大部分是感性負載,因此總電流I將滯后電壓一個角度Φ1,如果將并聯電容器與負載并聯,這時I′=I+IC,電容器的電流將抵消一部分電感電流,從而使總電流從I降低到I′,相位角由Φ1減少為Φ2,可以提高功率因數,無功就地平衡掉。


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