无功功率补偿柜原理是什么
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在
数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S
功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,
一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技
术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁
场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。所以,供电部门对
用电单位的功率因数有一定的标准要求。
(1) 最基本分析:拿设备作举例。例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位
的功率输送到设备中。然而,因大部分电器系统存在固有的无功损耗,只能使用70
个单位的功率。很不幸,虽然仅仅使用70个单位,却要付100个单位的费用。在这个例子中,功
率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时,将被罚款),这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机 压缩机等),又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。
(2) 基本分析:每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无
用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高,有用功与总功率间的比率便越
高,系统运行则更有效率。
(3) 高级分析:在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。种波形峰值
的分隔可用功率因数表示。功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值
重新接近在一起,从而提高系统运行效率。
对于功率因数改善:电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等,大多属于
电感性负荷,这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率,还同时吸
收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后,将可以提供补偿感性负荷所消
耗的无功功率,减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无
功功率在电网中的流动,因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电
能损耗,这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。
因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的,但是收费却是以KW,也就是实际所做的有用功来收费,两者之间有一个无效功率的差值,一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。
大部分的无效功都是电感性,也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……,几乎所有的
无效功都是电感性,电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在,造成了系统里的一
个KVAR值,三者之间是一个三角函数的关系: KVA平方=KW的平方+KVAR的平方简单来
讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR的值为零的话,KVA会与KW相等,那么供电局发
出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数是供电局非常
在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源,
所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感
性的0.9~1之间,低于0.9,或高于1.0都需要接受处罚。这就是为什么我们必须要把功
率因数控制在一个非常精密的范围,过多过少都不行。
供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢?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 藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。③ 可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下,装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。举例而言,将1000KVA
变压器之功率因数从0.8提高到0.98时:补偿前:1000×0.8=800KW补偿后:1000×0.98=980KW
同样一台1000KVA的变压器,功率因数改变后,它就可以多承担180KW的负载。④ 减少了
用户的电费支出;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。此外,有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等;可饱和设备如变压器、电动机、发电机等;电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等,这些设备均是主要的谐波源,运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害,主要表现为产生谐波附加损耗,使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用,使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外,谐波电流叠加在电容器的基波电流上,使电容器的电流有效值增加,造成温度升高,减少电容器的使用寿命。谐波电流使变压器的铜损耗增加,引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。
谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗。而且谐波污染对通讯质量有影响。当电流谐波分
量较高时,可能会引起继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。此,如果系统量测
出谐波含量过高时,除了电容器端需要串联适宜的调谐(detuned)电抗外,并需针对负载
特性专案研讨加装谐波改善装置。
改善电能质量的理由:为什么说提高用户的功率因数可以改善电压质量?电力系统向用户供电的电压,是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率是,如输送的无功功率越多,路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。如果110KV
以下的线路,
其电压损失可近似为:△U=PR+QX/Ue
其中:△U-线路的电压损失,
KV Ue--线路的额定电压,
KV P--线路输送的有功功率,
KW Q--线路输送的无功功率,
KVAR R—线路电阻,欧姆
X--线路电抗,欧姆
由上式可见,
当用户功率因数提高以后,它向电力系统吸取的无功功率就要减少,因此电压损失也要减少,从而改善了用户
详细内容参见: http://wenku.baidu.com/link?url=LtfY3OK4ftzWPozRyPK7ROyBeRpBPYWnCGkO12ETDnezBUeSglhHfEsJ86MSc72OSEF3QzWOwaXPUEuK1M7XgCUVpNhnTSfYLAUnyq0sMgu
http://www.pw0.cn/article/peidian/2014/0902/34328.html
无功功率补偿柜原理是什么
收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后,将可以提供补偿感性负荷所消 耗的无功功率,减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无 功功率在电网中的流动,因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电 能损耗,这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要...
无功补偿的作用和原理
无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,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。由于进行了无功补偿,可使补偿点以前的线路中通过的无功电流减小,从而使线路的供电能力增加,减小损耗。总之,增加无功补偿后会...
低压配电柜无功补偿的工作原理是什么
无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换...
低压无功有功补偿柜的用途与原理?
的确,电容自身并不节电,但是根据电工原理我们知道补偿电容在工作中电容电流可以抵消电感电流,从而减少输配电线路中流动的电流,从而减少电流引起的损耗及电压降。电表走慢了,是因为减少了低压线路损耗,晚上线路电压高,可以通过调整变压器分接头调节输出电压来实现。就补偿装置来说,较高压补偿装置而言,低压...
低压配电室内的无功补偿柜工作原理。
原理:把具有容性负荷的装置与感性负荷并联接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量;而感性负荷释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在两种负荷之间互相交换.这样,感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿,这就是他的补偿原理 电容补偿的作用:补偿无功功率,提高电能...
低压无功功率自动补偿原理是什么?
低压无功功率自动补偿原理:低压无功功率自动补偿控制器采样三相电源中一线电流(如A线)与另外两线的电压(如BC线)之间的相位差,通过一定的运算,得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较,在整个投切延时时间内,若在投切门限以内,则不予动作;若小于投入门限,则另投...
无功功率补偿柜的作用
无功功率补偿柜的主要作用是提高电网和电气设备的功率因数,减少供电变压器和输电线路的损耗,提高电网的供电效率,改善供电环境,以及提高电网质量。无功功率补偿柜通过检测电力系统中的功率因数来确定无功功率的大小。当电力系统中的功率因数低于设定的标准值时,就需要进行无功补偿。其核心部件是电容器组件...
就地补偿电容柜的接法及工作原理
原理:在实际电力系统中,大部分负载为异步电动机。其等效电路可看作电阻和电感的串联电路,其电压与电流的相位差较大,功率因数较低。并联电容器后,电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使电感电流减小,总电流随之减小,电压与电流的相位差变小,使功率因数提高。接法:补偿装置含有一个电源指示灯(...
电容柜补偿是怎样提高功率因数?原理。
1、无功补偿的原理 电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换...
无功补偿配电箱什么意思?
无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分:一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:消耗电能,但只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行...
兆昆姬宏利: 电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的,他们在能量转换过程中建立交变的磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等.电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗,仅在负荷与电源之间往复交换,在三相之间流动,...
聂拉木县17028695452: 自动无功补偿装置的原理 - ?
兆昆姬宏利: 装在进线柜前面.功率因数低是因为用电大户往往是工厂,工厂的负载有许多电机,而且是大功率的.这些设备的会使整体功率因数变低(负载偏感性).所以很多工厂都要安装电容补偿柜来抵消感性部分的无功功率.靠功率因数表来测量电网功率.具体原理记不清了.
聂拉木县17028695452: 风电场为什么要装无功补偿装置?在什么位置装?原理是什么? - ?
兆昆姬宏利: 一、为什么要装无功补偿装置: 1、在一定的有功功率下,当用电企业 cosΦ越小,其视在功率也越大,为满足用电的需要,供电线路和变压器的容量也越大,这样,不仅增加供电投资,降低设备利用率,也将增加线路网损. 2、负载的功率因数...
聂拉木县17028695452: 低压电容补偿柜原理 - ?
兆昆姬宏利: 其原理是依靠无功功率控制器跟踪线路力率情况自动投入或切除补偿电容量.
聂拉木县17028695452: 低压配电室内的无功补偿柜工作原理.?
兆昆姬宏利: 通过采样的电流、电压信号,得出相位--功率因数(或者是无功功率),当计算出来的功率因数低于或者是高于设定的功率因数值(或者是无功功率)时,控制器就发出投入或切除电容的信号
聂拉木县17028695452: 电网无功补偿原理? - ?
兆昆姬宏利: 无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分;一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这...
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聂拉木县17028695452: 电容无功补偿柜补偿原理有哪些? ?
兆昆姬宏利: (1) 最基本分析: 拿设备作举例.例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位的功率输送到设备中.然而,因大部分电器系统存在固有的无功损耗,只能使用70...
聂拉木县17028695452: 什么是无功功率补偿? - ?
兆昆姬宏利: 什么是无功补偿 交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功.也就是说没有消耗电能,即为无功功率.当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电...
聂拉木县17028695452: 低压电容补尝柜的原理 - ?
兆昆姬宏利: 因为用电设备除电阻性负载外,大部分用电设备均属于感性用电负载(如日光灯,变压器,电机等),这些感性负载使供电电源电压相位发生改变(即电流滞后于电压),因此电压波动大,无功功率增大,浪费大量电能,当功率因数过低时,以致供电电源输出电流过大而出现超负载现象,低压电容补偿柜内的电容控制系统可根据用电负荷的变化,而自动设置电容组数的投入进行电流补偿,从而减低大量无功电流,使线路电能损耗降到最低程度,提供一个高素质的电力源.