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精品文档 精品文档 精品文档 精品文档 无功补偿与节电 无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中 应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低、设备损坏、功率因数下下降，严 重时，会引起电压崩溃，系统解列，造成大面积停电事故。因此，解决电网的无 功容量不足，增装无功补偿设备，提高网络的功率因数，对电网的降损节电，安 全可靠运行有着极为重要的意义。 补偿电容器的主要作用是通过补偿无功来提高用电设备的功率因数，无功的 消耗一定是明显降低的，由于供电局向工业企业供电时无功消耗也是计费的， 也 就是说用电企业会因无功消耗的降低而节约很大一笔开支， 在许多地区，如果企 业能将功率因数提高到0.9以上的，供电局会返还一定比例的电费作为奖励。 国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因 数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或 切除，防止无功倒送。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门 可以拒绝供电。如不进行无功补偿，必将造成电压低下，生产效率差，用电功率 因数低，力率调整电费罚款多。 企业中由于大量的电力负荷是感性负荷， 因此企业的自然功率因数较低，如不 采用人工补偿，提高功率因数，将造成如下不良影响： a、降低发电机的输出功率，当发电机需提高无功输出，低于额定功率因数运行 时，将使发电机有功输出降低； b、降低了变电、输电设备的供电能力； c、使网络电力损耗增加（网络中的电能损失与功率因数平方数成反比） ； d、功率因数愈低，线路的电压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化； e、月均功率因数低于0.9（小型低压用户或农业用电为0.8）,将受到 电力罚款”。 上述可见，提高功率因数不仅对电力系统，而且对企业经济运行有着重大意 义。 补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并连接在同 一电路，能量在两种负荷之间相互交换。 这样，感性负荷所需要的无功功率可由 容性负荷输出的无功功率补偿。当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿 装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 1、无功功率”的数学定义 u=V 2Usinib i= V 2Isin《t -岫 =V 2Icossi0coit -，2IsincoS ⑹t P=ui = 2UIsinc^tsin（⑴it -（［）） =UIcos Mi - cos2 wit） - Ulsin（|）sin2 ⑴ it 瞬时功率可以分为两个部分：①Ulcosd （i-cos2 cdt）是非正弦周期量，是 输入或输出瞬时功率中不可逆的分量； ②一Ulsindsin2coit是正弦量，是瞬时功率 中的可逆分量，它在一个周期内正负交替变化两次，表明周期性地交换能量。 2、无功补偿的原理 3白。伏国金- 3白。伏 国金-N 无功辛卜偿后登将电流分布国 3、无功补偿的作用 .减少电能损耗，为您节省电费； .提高电压质量，让用电设备更好工作，延长设备寿命; .增加变压器输电能力，可以带更多的用电器； .提高电力系统稳定性。 .减少电能损耗 △ PL=3I2x RX 10-3=[(P2+Q2)/Uij x RX 10-3 输送同样的有功功率，当功率因数从 CO? 1提高COS)2,电网元件中的 有功功率损耗降低的百分值为： cos^t>->x cos^t> ->x I OO 式中 COS)1——为补偿前的功率因数 COS 2——为补偿后的功率因数 .提高电压质量 △ U= (PiR+QX)/Ui=(P2R+QX)/U2 △U% =CRu+Xot g中） △U% = CRu+Xot g中） 10U2 PL =△"% PL 减少线路上传送的无功功率可以显著地减少电压降， 提高用户端电压。对于高压 输电线路，线路电抗远大于线路电阻，这样无功流动对电压的影响很显著， 甚至 起决定性作用。所以让高压输电线路少送无功对于提高下线用户电压相当有效。 .增加设备输电能力 S2=P2+Q2 I2=Ip2+Iq2 输电线路、变压器的运行是受其最大传输电流限制的，即运行的电流不能超 过其最大额定电流。当I或S 一定时，减少Iq或Q,可以增加Ip或P,这就是 当输电线路、变压器容量一定时，减少无功功率的传输能增加有功功率的传输， 即增加设备出力的原理。 .提高电力系统稳定性 ? ?电网中任何情况下都要求无功电源要大于无功负荷， 要有贮备。根据实际 运行资料，无功功率的贮备容量必须达到最大无功负荷的 7?8%以上。 ?无功功率不仅要作全网平衡，而且要作各个地区平衡。不仅全网平衡中要 有贮备容量，而且各个地区都要有贮备容量，才能保证电网的稳定运行。 ?电网中任何情况下都要求无功电源要大于无功负荷，要有贮备。根据实际运