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?

进行无功功率补偿,提高功率因数，有什么意义?如何确定无功补偿容量？~

在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源,以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。无功功率指的是交流电路中，电压U与电流I存在一相角差时,电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量（分别为）。这种功率在电网中会造成电压降落（感性电抗时）或电压升高（容性电抗时）和焦耳（电阻发热）损失，却不能做出有效的功。因而需要对无功功率进行补偿。
　无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降落；由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值，所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大，并且引起电压降落的主要因素是无功功率的流动。
　　无功补偿的作用 　无功补偿可以收到下列的效益：①提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率;②减少电力网络的有功损耗；③合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力；④在动态的无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性；⑤装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。
　　无功补偿装置 　除发电机和输电线外的无功电源主要有：①并联电容器组是一种静态的无功补偿装置。用它进行的补偿称为并联电容补偿。②同步调相机；③静止无功补偿器。后两者属于动态的无功补偿装置。
　　确定容量的简单方法，知道现在所用电机的功率因数cosΦ1，再知道功率因数想提高到多少cosΦ2，然后用下面的公式：
Q＝P*[tg(arcosΦ1)-tg(arcosΦ2)]
比如现在的功率因数是0.8，要提高到0.95
那么Q＝210*（0.75-0.32868）＝88kVar

无功功率补偿主要是指感性负荷无功功率补偿，因为一般负荷多事感性的或者说主要是电动机动力负荷，例如不需要精确控制的鼠笼是电动机就是电感性负荷。
补偿电感当然就是用电容性质的电力电容器。电力系统现在多是采用电力电容器进行无功功率补偿，当然最简单就是提高发电机的无功功率出力。由于无功负荷要在电力系统流动就占用了线路和电力变压器的容量。对于用户而言应该采用就地补偿，减少变压器线路容量和损耗。

无功补偿的意义
补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。减少发、供电设备的设计容量，减少投资，提高功率因数后，线损率也下降了。减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。
电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。合理安装补偿设备可以改善电压质量。 由于越靠近线路末端，线路的电抗越大，因此越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。
以上内容参考：百度百科-无功功率补偿原理

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。

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。

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。

提高变压器的视在功率，改善电压质量。增加电容器。

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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潞西市17049681557： 进行无功功率补偿提高功率因数,有什么意义?如何确定其补偿容量 - ？
邱夜宏威： 功率因数提高可以减小变压器,导线和其它电气设备的容量,控制设备,电气仪表的规格也可以相应减小. 可以减少线路的损耗及压降. 最主要的原因就是可以减少罚款.确定容量的简单方法,就是知道你现在所用电机的功率因数cosΦ1,再知道你的功率因数想提高到多少cosΦ2,然后用这个公式: Q=P*[tg(arcosΦ1)-tg(arcosΦ2)] 比如你现在的功率因数是0.8,要提高到0.95 那么Q=210*(0.75-0.32868)=88kVar 但是由于很多补偿串联电抗器,再加上谐波的干扰,电容器的额定电压要选得高一些,容量就要选得稍大一点儿.

潞西市17049681557： 无功功率在什么地方补偿? - ？
邱夜宏威： 无功功率一般是在主要的配、变电站/室,或一般的配、变电站/室,或者是大容量的负载前端进行补偿.无功补偿装置 一、无功补偿 无功补偿 ,全称无功功率补偿,是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送...

潞西市17049681557： 进行无功功率补偿,提高功率因数,有什么意义?如何确定无功补偿容量? - ？
邱夜宏威： 电源只希望向电路提供有功功率,提高功率因数可以减小无功功率,也即提高电源容量的利用率.补偿容量要看负载现在消耗的无功功率,以及补偿后电路的功率因数,用相量图很容易算出来的

潞西市17049681557： 提高功率因数有什么意义? - ？
邱夜宏威： 1、通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗. 2、良好的功因数值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载...

潞西市17049681557： 无功补偿的意义,它有哪些方面的作用? - ？
邱夜宏威： (1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗. (2) 稳定受电端及电网的电压,提高供电质量.在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性,提高输电能力. (3) 在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功裣可以平衡三相的有功及无功负载.

潞西市17049681557： 无功补偿是什么?为什么要提高功率因素? - ？
邱夜宏威： 简单的点说:当电压和电流有相位差时(电压最大时,电流不是最大),会产生无功功率.无功功率不会消耗能源,但它占用的能源不能被其它负载所用,所以会造成浪费.进行功率补偿,提高功率因数的目的就是提高电源的利用率

潞西市17049681557： 无功功率补偿方法的分类 - ？
邱夜宏威： 无功功率补偿方法的分类: 1、延时投切方式 延时投切方式即人们熟称的＂静态＂补偿方式.这种投切依靠于传统的接触器的动作,当然用于投切电容的接触器专用的,它具有抑制电容的涌流作用,如CJ----19、CJX----2C等等,延时投切的目...

潞西市17049681557： 低压无功补偿的方式有哪些 - ？
邱夜宏威： 对无功功率的补偿,有两种方法和两种形式.通过补偿可以提高电网的功率因数. 自然补偿和人工补偿两种方法: (1)自然补偿.这是通过减少负载对无功功率的需求来实现的无功补偿.这方面的技术措施如避免电动机空载、轻载运行,电焊...

潞西市17049681557： 功率因数补偿方法有哪些呢 - ？
邱夜宏威： 目前,功率因素补充方法如下: 1.固定补偿 (1)串联补偿.串联补偿主要用于输电、配电线路,将电容器与线路串联,已改变线路参数、减少线路的电压损失、提高线路末端的电压水平、减少网络的功率损耗和提高输送能力. (2)并联补偿...