提高功率因数进行无功功率补偿有什么意义?无功补偿有哪些方法?

如题所述

工厂中的电气设备绝大多数都是感性的,因此功率因数偏低。若要充分发挥设备潜力、改善设备运行性能,就必须考虑用人工补偿方法提高工厂的功率因数。

提高功率因数进行无功功率的补偿方法有:

1、提高自然功率因数

包括合理选择电动机的规格、型号,防止电动机空载运行,保证电动机的检修质量,合理选择变压器的容量以及交流接触器的节电运行等。

2、人工补偿法

包括在感性线路两端并联电容器和采用同步电动机补偿法。



功率因数对供配电系统的影响

所有具有电感特性的用电设备都需要从供配电系统中吸收无功功率,从而降低功率因数.功率因数太低将会给供配电系统带来很多不良影响。

1、总电流增加:在传送同样有功功率的情况下,功率因数降低会使总电流增加,使供配电系统中的变压器、断路器、导线等容量增大。系统内部的启动控制设备、测量仪器、仪表等规格要求增大,从而投资费用增加。

2、电能损耗增加:△P=3I²R,可知,电流的增加会使有功损耗增加,从而电能损耗增加。

3、电压损失增大:功率因数越低,电压损失越大,从而影响供电质量。

4、供电设备利用率降低:功率因数降低使总电流增加。供电设备的温升会超过规定范围。为控制设备温升,工作电流也受到控制。在功率因数降低后,不得不降低输送的有功功率P来控制电流I的值,这样就降低了供电设备的供电能力。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  推荐于2016-04-18
呵呵
2. 什么是无功功率?
无功功率,从字面上容易理解为“无用的功率”,这是不对的,无功功率应该是“无法对外做功的功率”,简称“无功功率”。
那么,为什么电路中有“无法对外做功的功率”呢?
我们用交流异步电动机来说明这个问题。
交流异步电动机有一个转子,有一个定子。通电以后,定子会产生一个旋转的磁场,转子也会产生一个的旋转磁场,两个磁场力相互作用,转子就转动起来了。这些磁场的力,大部分转化成动力,对外作了功了,但是总会有一小部分磁场力,要保留在电机中,用来维持电机转动,不能变成输出的动力,这部分磁场力对应的功率,就是无功功率。
由此,我们可以说:类似电机、变压器这样一些电感性的电器元件,在工作中需要建立基本的磁场,需要保留一部分不能对外做功的功率,就形成了电路中的感性无功功率。
同样,电路中的电容性元件,在工作中需要建立基本的电场,建立电场需要一部分不能对外做功的功率,就形成了电路中的容性无功功率。
定义:无功功率,是在交流电路中,一些用电设备或元件,为了建立基本的工作状态而向电源索取的功率,它们以磁场或电场的形式存在,不能对外做功。通常是在前半个周期里从电源索取,在后半个周期又退回给电源。无功功率只在设备(或元件)与电源之间不停地交换,并没有真正消耗能量。
无功功率,用字母Q表示,单位为乏(Var)。

5. 什么是功率因数?功率因数如何计算?
通过分析电动机的特性,我们知道了电动机在工作时,不仅要向电源索取有功功率对外做功,还需要无功功率维持自身的旋转。
作为供电部门来说,总是希望把供给用户的电能,都去做有用功,都是有功功率,不希望用户设备中的无功功率太多。虽然无功功率只是不停地在设备和电源之间交换,并不消耗,但是无功功率却占用了电网的容量,使电网的效率降低。
所以供电部门要考核用户用电设备的用电效率,就是要知道用户从电网中索取的电能,有多少用来做有用功了,这就引入了功率因数的概念。
定义:功率因数η:

这里:P有:有功功率,W,或KW
PS :视在功率,W,或KW
Q: 无功功率,Var,或Kvar
因此,功率因数一个效率数据,是反映用户或设备的电能利用效率。功率因数越高,设备需要的无功功率就越少,电能利用率就好。
不过上面的公式在实际中不常使用,更多的是以电量来计算平均功率因数的数据。
供电局就是采用电量计算出用户的平均功率因数:
η平=(Σ P有*T)/(Σ PS*T)
=W有/WS
=W有 (W有2+F2) ―――(2)
其中:W有:有功电量,Wh,或KWh
WS :视在电量,Wh,或KWh
F: 无功电量,Varh,或Kvarh
因为视在电量没有电表测量,所以最后转换成用有功电量和无功电量来计算,得出用户在一个用电时间内的平均功率因数。
工程计算的时候,有功电量W有的数据,可以是一个月的电量,也可以是一周、或一天、或一小段时间的电量,只要能得出一个可以比较准确的数据就可以了。时间间隔越长,数据就越可信。即:
W有=上次的电表读数-此刻的电表读数
同样,无功电量F也是这样,只是读取的是无功电量数据。

7. 为什么要重视和提高功率因数?
前面说了,功率因数是反映用户的电能的利用效率,功率因数越高,电网的电能利用率就越高。供电局是希望用户的功率因数越高越好。也就是希望用户从电网索取的,都是有功功率,无功功率越少越好。
大家可能会问:无功功率既然只是能量交换,并没有能量消耗,多一点少一点,有什么关系呢?
要解答这个问题,先要了解电网的容量问题。
电网的容量,就是电网能够提供的最大能量。电网的容量是一个定值,是有限的。有功功率是能量,无功功率也是能量,它们都是由电网提供的,所以当无功功率大了,有功功率的就小了,能提供对外做功的能量就少了。
容量与有功功率、无功功率之间的关系如下:

其中: PS:视在功率,也就是总容量
P有 :有功功率
Q:无功功率
从公式可以看出,当Ps恒定时(容量一般是固定的),若无功功率Q增加,有功功率P有就减少。当无功功率Q很大的时候,有功功率P有就会减少很多,甚至无法满足设备工作。但是用电设备是挂在电网上的,设备会强迫电网提供有功功率,这就是电网负担过重,出现过载,甚至造成电网故障(过载跳闸)。
从用户的角度看,结果也是这样:用户的变压器的容量是固定的,如果用户的设备需要的无功功率过大,就会使有功功率的出力减少,会使变压器输出电压降低,出现电压不合格。这不仅使用电设备不能正常工作,还可能造成设备损坏。
结论:用户的无功功率过大,会导致电网有功功率的出力减少,电压下降,频率降低,严重的就引起电网跳闸,出现电网裂解等重大事故。
2003年美国和加拿大的发生的美加大停电,最初的导火线,就是因为某区域电网的无功功率不足引起的。
因此,重视补偿无功功率,最重要的原因是保证电网的无功平衡,保证电网的安全。
其次,无功功率虽然不会消耗,但是无功能量在电路上来回传送,无功电流会使能量在线路上产生损耗,造成电能的浪费,而且负荷与电源的距离越远,无功电流造成的损耗就越大。这就是国家提倡大型电动机要就地补偿的原因。

10. 用户做无功补偿的好处有那些?
有用户认为:你供电局有电表,管我有功无功多大,反正我都交钱。为何要罚款?
其实,供电局对于无功功率是不能收费的,因为无功功率并没有损耗,只是占用电网容量。
也有用户知道:提高用户的功率因数,最终是为了提高电网的功率因数,提高电网的效率,保证电网安全,保证电网的电压和频率质量,对于用户来说,好像无关紧要。那么用户做无功补偿有什么好处?
其实,用户做无功补偿,好处是很多的。直观的看,就是为用户省大笔的金钱!有以下几点:
1、利国利己,少被罚款。国家为了电网安全,要求功率因数达到要求,这是法律,任何人都得服从。不被罚款的,虽然被动,但是减少花钱,就等于多赚钱。
2、减少线路损耗。理论上,无功功率不产生损耗。但实际上因为无功功率是在设备和电网之间的电线上来回传递的,电线是有电阻的,无功电流在电线上会发热而产生损耗,虽然损耗不多,但是成年累月下来,数据还是很可观的。做无功补偿,就能减少无功电流的损耗,是省电,等于省钱。
特别是对于大功率设备,如果采用就地补偿,节电效果就会更好。
3、提高电压质量。用户补偿了无功功率,会使变压器的有功出力提高,保证变压器输出的电压稳定。电压稳定了,设备工作才会正常。就能减少变压器和设备发生故障的机会,提高设备效率,等等,这都等于少花钱。
4、减少谐波干扰。补偿电容对电网中的高频杂波有一定的吸收作用,能提高电能质量,减少对电子设备(如电脑等)的干扰,增加设备正常工作时间,等于少花钱。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2011-05-25
无功补偿的意义所在:
1.提高功率因数增加变压器的带负载能力,比如2000KVA,功率因数为0.5时能带1000KW的负荷,当功率因数提供到0.9时带负荷能力为1800KW。
2.对于企业来说总的功率因数低于0.85(低压用户)、0.9(高压用户)就要缴纳无功电费,若高于该值则享受相应比例的电费优惠(具体比例参照国家印发的:功率因数调整电费办法,该文件在百度文库中可搜索到)。
3.提高功率因数可降低电流大小,使电缆的发热降低,增加设备及电缆的使用寿命。
无功补偿的方法:
一般企业负载多为电动机,使电网处于感性状态,需要容性补偿。
1.电容器补偿,按补偿位置可分为就地补偿(适用于大耗电设备)和集中补偿;按补偿方式可分为静态补偿和动态补偿。
就地补偿:在大型耗电设备进线端进行电容器补偿。
集中补偿:在变压器出线端进行电容器补偿。
静态补偿:适用于功率因数比较稳定的电力系统。
动态补偿:适用于功率因数变化较快、波动较大的电力系统。目前动态补偿有接触器式和晶闸管时,晶闸管式动态补偿可靠性高、反应迅速、使用寿命较长、体积小、维护方便等优势逐渐成为动态无功补偿主要产品。
2.有源补偿,即无功发电机,该电机通过闭环控制能发出无功。属于无阶补偿(电容器补偿属于有阶补偿),补偿效果更好,是无功补偿未来的发展方向。但该方法造价较高,一般企业不会使用
以上是我四年从事无功补偿项目的一点知识和经验简单的总结,望能给你些许帮助。更多问题可给我留言。
第3个回答  2011-05-27
提高变压器的视在功率,改善电压质量。增加电容器。
第4个回答  2011-05-27
简单来说就是减少电路中的无用功,提高用电质量
方法:半联电容
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