【什么是無功補(bǔ)償】

產(chǎn)品知識(shí)

什么是無功補(bǔ)償

1.無功功率概念
    使用交流電源時(shí)電源會(huì)供給負(fù)載兩部分功率；一種是有功功率，一種是無功功率。用電設(shè)備能夠保持正常運(yùn)行所需的電功率是有功功率提供的，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量，如機(jī)械能、熱能或光能。符號(hào)用P 表示，單位為瓦(W)、千瓦(kW)和兆瓦(MW)。
    無功功率較為抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的功率。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(chǎng)，就要消耗無功功率。符號(hào)用Q表示，單位為乏(Var)和千乏(kVar)。
    無功功率不是無用功率。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無功功率建立的。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(chǎng)，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。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(chǎng)，那么，這些用電設(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。
2. 無功補(bǔ)償?shù)脑?nbsp;
    把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路上，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率來補(bǔ)償。實(shí)質(zhì)上就是把原來是由電網(wǎng)或者變壓器提供的無功功率，改為由交流電力電容器來提供。
3. 無功補(bǔ)償?shù)姆绞?nbsp;
    無功補(bǔ)償有并聯(lián)電容器、SVC、SVG三種主要補(bǔ)償方式，而且根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載情況和需要達(dá)到的補(bǔ)償效果及按照安裝位置的不同，無功補(bǔ)償可分為集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三種。分散補(bǔ)償方式是一種相對(duì)就地補(bǔ)償而言比較經(jīng)濟(jì)合理的補(bǔ)償方式。因?yàn)樗碾娙萜鹘M的利用率較就地補(bǔ)償高，因此總的需要量較就地補(bǔ)償小，選擇無功補(bǔ)償方式的原則是“規(guī)劃合理布局，分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡；集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，降損為主。”。
4無功補(bǔ)償?shù)囊饬x
    無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中所承擔(dān)的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗、提高供電效率、改善供電質(zhì)量，所以無功功率補(bǔ)償裝置在電力配電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可或缺的非常重要的位置。下面從三個(gè)方面加以說明。
4.1 改善電壓質(zhì)量
    輸電線路電壓損耗由兩部分組成，即有功功率在電阻上的壓降和無功功率在電抗上的壓降。一般說來，在電網(wǎng)的線路、變壓器的等值電路中，電抗的數(shù)值比電阻大得多。所以無功功率對(duì)電壓損耗的影響很大，而有功功率對(duì)電壓損耗的影響則要小得多。因此，在電力系統(tǒng)中，無功功率是造成電壓損耗的主要因素。電網(wǎng)中無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置，與電網(wǎng)的供電電壓質(zhì)量關(guān)系十分密切。合理安裝補(bǔ)償設(shè)備可以改善電壓質(zhì)量。而且越靠近線路末端裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置對(duì)改善電壓質(zhì)量效果更好。
4.2 降低線損
    在某一額定電壓下，有功功率恒定不變，由于功率因數(shù)變化，其線路損耗發(fā)生變化 P=UICosΦ   P損=I²R   △P損%=[1-(CosΦ1/CosΦ2)²]×100%
4.3 線路、變壓器的增容及成本降低
設(shè)S為原視在容量，線路、變壓器的增容量△S=S（1-CosΦ1/CosΦ2），因國家根據(jù)企業(yè)功率因數(shù)值調(diào)整電價(jià)高低，因此加設(shè)補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)后對(duì)企業(yè)和電力系統(tǒng)有重大經(jīng)濟(jì)效益。
(1)在設(shè)備容量不變的條件下，由于提高了功率因數(shù)可以少送無功功率，因此可以多送有功功率。
(2)如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變?nèi)萘恳蚕鄳?yīng)地減少
(3)安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，可使發(fā)電機(jī)多發(fā)有功功率。系統(tǒng)采取無功補(bǔ)償后，使無功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就可少發(fā)無功，多發(fā)有功，充分達(dá)到銘牌標(biāo)準(zhǔn)。
(4)降低企業(yè)用電成本
    企業(yè)用電成本主要以兩種方式進(jìn)入企業(yè)總成本，其一為供配電設(shè)施建設(shè)投資費(fèi)用，以固定資產(chǎn)折舊攤銷到每月成本中，其二為每月交納的電費(fèi)，供電部門向企業(yè)收取電費(fèi)，主要由以下幾部分組成：
          基本電費(fèi)=主變?nèi)萘?KVA)×18（元/KVA 月）
          電量電費(fèi)=有功電度(KWh)×單價(jià)（元/KVA 月，分峰谷平段）
          力調(diào)電費(fèi)=（基本電費(fèi)+電量電費(fèi)）×獎(jiǎng)罰比率
對(duì)于基本電費(fèi)A 的收取，因?yàn)橹挥芍髯儔浩鞯陌惭b容量決定，因此，合理配置變壓器是問題的關(guān)鍵，努力減小通過變壓器的無功電流，即盡能地提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，有效地使用變壓器的安裝容量。
     采用有效無功功率補(bǔ)償后，每年節(jié)約基本電費(fèi)，對(duì)于力調(diào)電費(fèi)C，是由企業(yè)系統(tǒng)功率因數(shù)決定。若選擇采取補(bǔ)償辦法，又可將免交該力調(diào)電費(fèi)。
對(duì)于電量電費(fèi)B，其中無功電流造成的線路有功損耗也是一筆不可低估的經(jīng)濟(jì)損失，線路和變壓器銅損由于和電流的平方成正比，此部份以發(fā)熱形式消耗掉的無功電流造成的有功損耗，也給企業(yè)帶來每月有功電量計(jì)費(fèi)的經(jīng)濟(jì)損失。通過比較可看出，采取提高功率因數(shù)方案，也可大大減少這方面的經(jīng)濟(jì)損失。
功率因數(shù)自0.64及以下，每降低0.01電費(fèi)增加2%。

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