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無功補償在電力系統(tǒng)中的作用
1.補償無功功率,提高功率因數(shù)系統(tǒng)中大部分為感性負載,為使其正常運行,必須供應它們建立磁場所須的能量,這就出現(xiàn)了電源與負載之間的能量交換,表現(xiàn)為電源要向負載供應無功功率,如對感性負載并聯(lián)容性設備,讓它們之間就地進行一部分能量交換,便能減少電源與負載之間的能量交換。減少電源供應的無功功率,從而提高了功率因數(shù)。
無功補償?shù)慕?jīng)濟效益:
補償前后線路傳送的有功功率不變,P=IUCOSφ,由于COSφ提高,補償后的電壓U2稍大于補償前電壓U1,為分析問題方便,可認為U2≈U1從而導出I1COSφ1=I2COSφ2。即I1/I2=COSφ2/COSφ1,這樣線損P減少的百分數(shù)為:
ΔP%=(1-I22/I12)×100%=(1-COS2φ1/COS2φ2)×100%
當功率因數(shù)從0.70~0.85提高到0.95時,由(2)式可求得有功損耗將降低20%~45%。
改善電壓質(zhì)量。以線路末端只有一個集中負荷為例,假設線路電阻和電抗為R、X,有功和無功為P、Q,則電壓損失ΔU為:
△U=(PR+QX)/UE×10-3(KV)兩部分損失:PR/UE→輸送有功負荷P產(chǎn)生的;QX/UE→輸送無功負荷Q產(chǎn)生的;
配電線路:X=(2~4)R,△U大部分為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的
變壓器:X=(5~10)RQX/UE=(5~10)PR/UE變壓器△U幾乎全為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的
為什么要進行無功補償
無功功率不是無用功率,在交流供電系統(tǒng)中,電感和電容都是必不可少的負載,如電動機、變壓器等鐵磁性負載,如果沒有感性無功的勵磁,設備無法正常工作,比如定距離送電的線路本身,就是容性負載,只要是送電當中就會相當于電容器在工作。那么也就是說在交流供電系統(tǒng)中,無功的存在對能量的傳輸和交換有著巨大意義,不可缺少,或者說離開無功功率的交換系統(tǒng)就不能正常工作。
那么,大量的無功由哪里來?系統(tǒng)中眾多的無功負載,尤其是感性無功負載,正常來講,這些負載所吸收的無功功率是由發(fā)電廠提供的,也就是說發(fā)電機在工作時就會向系統(tǒng)釋放有功電能,同時對感性負載提供相應的無功電能。發(fā)電機運行時必須要保持適當?shù)臒o功輸出,如果沒有無功輸出就會對發(fā)電系統(tǒng)造成破壞性的影響,也就是說保護系統(tǒng)的無功平衡至關(guān)重要。
當系統(tǒng)中無功功率需求增大時,如果不在系統(tǒng)人為地安裝無功補償裝置,發(fā)電廠要通過調(diào)相的方式來加大無功功率輸出,由于發(fā)電機的容量是有限的,那么就勢必要減少有功功率的輸出量,也就是降低發(fā)電機的輸出能力,為滿足用電的要求,發(fā)電機、供電線路和變壓器的容量需增大,這樣不僅增加供電投資、降低設備利用率,也將增加線路損耗。
無功補償原理分析與補償作用
無功補償原理分析與無功補償作用:
電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等,大部分屬于感性負荷,在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設備以后,可以提供感性負載所消耗的無功功率,減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率,由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動,因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗,這就是無功補償無功補償。
無功補償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設備容量和功率耗損、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量,在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。
安裝并聯(lián)電容器進行無功補償,可限制無功補償在電網(wǎng)中傳輸,相應減小了線路的電壓損耗,提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。無功補償應根據(jù)分級就地和便于調(diào)整電壓的原則進行配置。