工厂用电无功功率补偿如何计算

工厂用电无功功率补偿如何计算~

呵呵
提供一个例题，也许你就很快明白了：
问：将功率因数从0.9提高到1.0所需的补偿容量，与将功率因数从0.8提高到0.9所需的补偿容量相比 （ ） A. 一样多 B. 更多些 C. 少一些 D. 不一定
答案：选；B！
解释：
按照配置无功补偿的计算公式：
Qc=P(tg a1－tg a2)
其中：Qc，是需要补偿的电容器容量值，单位：Kvar
P，是系统有功功率，此处可以看作一个确定的有功功率值，单位：Kw
tg a1,是补偿前功率因数Cos a1 的相角的正切。
tg a2,是补偿后功率因数Cos a2 的相角的正切。
对于从0.9提高到1.0，
用三角函数公式计算得：tg a1=0.48， tg a2=0.00
带入前面公式：
Qc＝P*（0.0.48－0.00）=0.48P (Kvar)

对于从0.8提高到0.9，
用三角函数公式计算得：tg a1=0.75， tg a2=0.48
带入前面公式：
Qc＝P*（0.75－0.48）=0.27P (Kvar)

所以要选：B。

这说明，当功率因数较低的时候，提高功率因数的代价，比原本功率因数高的时候，来的更容易。与学生考试是一个道理。平常考60、70分的学生，要考80分、90分，比平常考90分的同学希望考99分容易。
为了日常工作方便，通常把上述计算中的(tg a1－tg a2)称为：每千瓦有功，从a1补偿到a2所需要的补偿量。并编制成表格备查，以减少三角计算。

在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率，这就是无功功率补偿。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。在进行新厂矿的电气设计时，首先要对用电网络进行负荷计算，然后根据负荷计算情况， 进行无功功率补偿，选择相应的补偿方法，选择补偿器。1、最大负荷补偿计算法所谓最大负荷补偿计算法就是利用需要系数法，计算最大负荷时的有功功率、无功功率和 视在功率、补偿前最大功率因数和补偿后最大功率因数，选定补偿设备。2、平均负荷补偿计算法在实际中，要实行无功功率补偿所采用的是补偿前平均功率因数(自然平均功率因数)和 补偿后平均功率因数来选择移相电容器。采用最大负荷补偿计算法和平均负荷补偿计算法均可计算出需要补偿的移相电容器容量， 达到提高功率因数的目的。两者的区别在于一种是根据最大负荷功率进行计算，另一种是根 据平均负荷功率进行计算，通过理论分析和实例对比均可 以看出，当它们的功率因数都提到 相同值时(0.95)，用最大负荷补偿计算法计算的补偿容量比用平均负荷补偿计算法计算 的补偿 容量大。在实际工作过程中，有功功率最大时，无功功率未必最大。并且，实际工业企业一 般不都是在满负荷工作，这样用最大负荷补偿计算法容易造成过补偿，在工程设计和设备选 型时如不引起注意，一方面，初投资增大，另一方面，补偿电容器组投运后容易遭成过补偿 。显然用平均负荷补偿计算法进行补偿计算更科学。S，视在功率(KVA或VA)。P，有功功率(KW或W)。Q，无功功率，也就是通常要计算的无功补偿量（Kvar或var）。cosΦ，功率因数。电动机这类负载还存在一个效率比，即有用功率对驱动功率之比值。要计算Q，要知道S，P，cosΦ这三个中的任何2个值，通常设备上会标注设备的额定功率，功率因数以及效率比。有功功率P=额定功率Pe/效率比视在功率S=P/cosΦ或Q/sinΦ，

嘿嘿
在我们公司从事无功补偿设备研发、生产、销售的30年里，常常有新手向我们提类似的问题。这样：这个问题比较复杂，应该是《电工》课程中的重要内容，这里只能简单说一些原则。
1、首先要了解供电公司考核用户功率因数的政策依据。供电公司是依照：原水利电力部、国家物价局文件（83）水电财字第215号文件 1983年12月2日颁布的《功率因数调整电费办法》，网上有全文，你可以搜索下来看看。

2、其次，要知道供电公司要求用户的功率因数达到的标准。现在几乎是同意要求高于0.90 。如果低了，就按文件规定罚款。
3、接下来要做得就是如何给工厂配置合适的无功补偿装置了，也就是我们常说的配置补偿柜或电容柜了。首先要确定无功补偿容量。这个补偿量要按照用户设备的无功需量来确定。不过这个准确的需量是比较难计算的，要把用户所有的设备的数据都弄来计算才行，不太现实。所以我们通常采用经验数据计算，即：按照变压器容量的30%～50%来取。但是，是取30%还是50%，要依据用户设备的特性来判别。如果是常规电动机之类，可以偏小取值。反之亦反。
4、至于要取得更好的节电效果，就需要考察工厂用电设备的类型与分补等等情况。要做细致的技术分析了。简单说，对于有大功率的设备，比如功率容量超过变压器容量10%及其以上的，我们建议做就地补偿，比如采用【ATBX快速/动态补偿箱】，等等小微型补偿设备，这样可以大幅度减少无功电流在线路上造成的损耗，节电率大约在5%～8%之间。平均来看，添置【ATBX快速/动态补偿箱】以后，半年～14个月内，可以收回添置设备的投资，很划算的！
5、如果你工厂中有大功率直流设备，比如：大功率变频器、整流槽、电解槽，等等，哪就会出现很强的谐波，谐波是现阶段导致功率因数低的常见原因。但是谐波的处理更复杂，这里就不多说了。

6、如果你知道工厂的有功功率、自然的功率因数，哪可以用三角函数公式，直接计算补偿容量。

多说几句：
因为常规补偿柜的技术很成熟，柜子用的元件也很成熟，所以大量的小厂甚至路边小电器店也敢做补偿柜，这个是很要命的事情，因为行业的技术成熟，不代表生产者的工艺和技术成熟，不代表生产者不用伪劣元件和材料，特别是大量低价山寨的补偿控制器充斥市场，价格看上去很诱人，但是一次罚款就够你受的了。何况，现在电网中的谐波很多，需要考虑的问题已经变得复杂了。
提高功率因数，做无功补偿，是国家提倡的节能技术，但是专业性较强，需要专业人员来做。更多关于无功补偿、功率因数等等问题和资料，可以四芯，也可到这里来查找和讨论，这里有一帮读过大学的快退休的电工老头，干不了多少事情了，但是都以帮助年轻人为乐：zhidao.baidu.com/uteam/view?teamId=36954

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