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配電網無功補償的原理和意義
發表于:2018-06-12 15:13 分享至:
一、無功補償的原理
  電網中的許多用電設備是根據電磁感應原理工作的。
用電設備在能量轉換過程中建立了交變磁場,在一個周期內吸收的功率和釋放的功率相等,
這種功率叫無功功率。
電力系統中,不但有功功率平衡,無功功率也要平衡。
有功功率、無功功率和視在功率之間關系,如下圖
 
由圖可以看出,在有功功率 P 一定的情況下,用電設備的功率因數 cosφ
越小,則系統所需的無功功率 Q 越大。
 
如果無功功率不是由電容器提供,則必然消耗電力系統的無功功率,供電線路的導線和變壓器的容量隨之增大。在用戶側無功補償能量不足的情況下,不僅增加供電投資、降低設備利用率,同時也將增加線路的損耗。
 
為此,《供用電營業規則》中規定:無功電力應就地平衡,用戶應在提高
用電自然功率因數的基礎上,設計和裝置無功補償設備,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。
《供用電營業規則》中還規定用戶的功率因數
應達到相應的標準,否則供電部門可以拒絕供電。因此,無論對供電部門還是用電企業,對無功功率進行動態補償以提高功率因數,防止無功倒送,從而節約電能,提高運行質量都具有非常重要的意義。
 
無功補償的基本原理是:把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接入同一電路,能量在兩種負荷之間相互交換。這樣,感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。

二、無功補償的意義
無功補償在配電網中具有重要的意義,主要體現在以下幾個方面:
(1)提高功率因數
(2)降低輸電線路及變壓器的損耗
當功率因數 cosφ 提高以后,線路中損耗大大下降。由于進行了無功
補償,可使補償點以前的線路中通過的無功電流減小,從而使線路的供電能力增加,
損耗減小。
(3)改善電壓質量
(4)提高設備出力
如圖 所示,有功功率 P=Scosφ,當供電設備的視在功率 S 一定時,隨著功
率因數cosφ的提高,設備的有功功率P也隨之增大(P+ΔP)。
由此可以看出,在增加了無功補償裝置以后,在一定的范圍內增加有功設備的出力

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