|无功功率的作用和危害有哪些?无功补偿容量如何计算?图文详解!

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大家都知道 , 专变用户在消耗电网有功的时候 , 如果消耗有功功率较少 , 消耗无功功率较大 , 直接导致功率因数过低 。 功率因数低除了用户的力率调整电费受到影响 , 对电网也会造成危害 。 因此无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的 。
大部分用户的负载元件的阻抗基本都是呈感性 , 感性负载消耗的无功只能从电网中获取 , 显然就加大电网的损耗 。 解决的方式就是就地平衡无功 , 加装无功补偿装置 。 下面为大家分析无功功率的作用、危害及计算补偿容量方法 , 电气设计在线教学狄老师 。
一、无功功率的作用和危害(1)有功功率和无功功率的作用
在 交流电路中由电源供给负载的电功率有两种 , 一种是有功功率 , 一种是无功功率 。
有功功率是保持用电设备正常运行所需要的电功率 , 也就是将电能转换为其它形式能量(机械能、光能、热能)的电功率 。 比如白炽灯 , 能把电能直接转换成光能 。
无功功率比较抽象 , 它是用于电路中电场于磁场间的交换 , 并用来在电器设备中建立和维持磁场的电功率 , 它不对外直接做功 , 而是转换为其它形式的能量 。 比如日光灯 , 它是通过镇流器使灯管发光 , 除灯管需要消耗的电量 , 镇流器也需要一定的消耗 , 镇流器做的就是无功功率 。
有功功率和无功功率都是有用的 , 有功功率是真实消耗的电能 , 简单的说就是我们消耗了一度电 , 这一度电都用来了发光或发热 。 通过一定的形式转换对外做功 , 这个过程通俗的说就是无用功 , 同样是一度电 , 中间消耗了0.2度电 , 而我们实际得到的只有0.8度电的功 , 而这0.2度电就认为是无用功 , 我们没有直接受益 , 但不代表没有用 。
(2)无功功率的危害
1)无功功率过大 , 会导致电流增大和视在功率增加 , 从而使电气设备容量和导线容量增加 。
2)使线路及变压器的电压降增大 , 导致电网电压波动 , 供电质量降低 , 严重影响区域电网的整体稳定运行 。
3)无功功率增加使总电流增大 , 设备及线路的损耗也随之增大 。
(3)无功功率的作用
它是用于电路内电场与磁场的交换 , 并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率 。 比如一台三相电机 , 电能转换为机械能输出的是有功功率 , 但要想电机转动 , 还需要消耗一部分能量来建立旋转磁场 , 这部分能量就是无功功率 。
所以说无功功率并不是无用功率 , 用电设备要想正常工作 , 不但要从电源取得有功功率 , 同时还需要从电源取得无功功率 , 缺一不可 。
无功功率有益处也有害处 , 我们在设计时会设法消除它的害处 , 这就涉及到无功功率补偿的问题 , 怎么补偿?补偿多少适合?
二、电容器补偿的方式电容器补偿一般来说分为三种:集中补偿、分散补偿、就地补偿 。
(1)集中补偿:一般在主要的变、配电站 , 但其补偿的主要是线路及变配电站的无功需求;稳定电压的需要;还有就是补充分散补偿、就地补偿后的余下的无功 。 这个量一般不会做得特别大 。
(2)分散补偿:一般在配电站、室进行 , 一般是对用电网络面积不太大的用电网络进行补偿;补偿容量根据用电负荷情况而定 。
【|无功功率的作用和危害有哪些?无功补偿容量如何计算?图文详解!】(3)就地补偿:是对大容量的负载进行的 , 在负载附近配置 , 可以最大的节省电力能源的损耗 。
这三种补偿方式 , 以就地补偿效果最好 , 但是其投入大 , 补偿设备使用率不高 , 有浪费嫌疑 。 一般情况下 , 三种方式配合使用 , 也可以将变、送、用电网络的无功补偿到一个非常合理的程度 。
三、无功补偿装置容量的计算方法(1)计算无功补偿装置的容量 , 通常需要3个技术参数才能计算:
1)没有加装无功补偿装之前的功率因数 , 用“cosφ1”表示
2)希望将提高到多大的功率因数 , 用“cosφ2”表示
3)专变客户的有功功率 , 用“P”表示
(2)计算公式:
(3)公式中:
P:实际的有功功率;Q1:没有加装无功补偿之前的无功功率;Q2:并联无功补偿运行之后的无功功率;Qj:需要补偿的无功功率 。
(4)
经过负荷计算后的全厂或全变电站的有功功率为2000KW , 功率因素补偿前为0.80;需要将功率因素补偿到0.90 , 计算需要的无功补偿量?
已知:P=2000KW COSθ1=0.8 COSθ=0.90 , 求无功补偿量?
COSθ1=0.80 , 可知tgθ1=0.75;COSθ2=0.90 , 可知tgθ1=0.49;根据正切计算公式 , 补偿量:QC=Q1-Q2;QC=2000x0.75-2000X0.49;QC=520kvar 。
无功补偿装置有哪些 , 作用是什么?补偿电容器应该怎么选择??
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