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低压无功补偿培训 目录 基本概念 无功功率的产生 补偿基础知识 无功补偿的目的及意义 基本概念 负载可以分为：电阻性、电感性、电容性。 确定电路中的电压U与电流I之间的关系（大小和相 位）以及能量的转换和功率问题。 电阻型负载 电感型负载 在电感电路中电流与电压在相位上滞后90（相位差）即电压比电流超前90 电容型负载 电流比电压超前90 复合型负载 实际工程电路，即任何一个电路都是具有R、L、C复合型 L、C都有储能和放能，即与电源之间进行能量交换。 小结 电路所具有的参数 (R、L、C ) 不同则电压与电流 间的相位差 就不同。 在同样的电压 U 和电流 I 之下，这时的 P 和 Q 也不同。 cos P /S，我们就把这 cos 称为 功率因数 交流电气设备按照规定的U n和 I n来计算和使用 ： 变压器容量用U n额定电压和 I n 额定电流的乘积 来表示额定视在功率 Sn =UnIn(KVA) 无功补偿基础知识 有功功率 交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分 用于作功而被消耗掉，这部分能量将转换成机械能、 光能、热能和化学能，这部分能量我们称之为有功功 率。 无功功率 另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使 用，对于外部电路它并没有作功，而是由电能转换为 磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗 ，这部分能量我们称之为无功功率。 无功补偿基础知识 无功功率的定义 国际电工委员会给出的无功功率的定义为：电压与无功电 流的乘积。 QC=UIC 其物理意义为：电路中电感元件与电容元件活动所需的功 率交换称为无功功率。 无功功率是否为无用功率 无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，没有 这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不 能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上 的电抗器也需要大量的无功功率。 无功补偿原理 电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所 占的电能.电流在电感元件中作功时,电流滞后于电压 90.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90. 在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差 180.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件, 使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间 的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补 偿的原理。 无功补偿的基本原理 无功补偿原理 无功补偿原理 电容和电感并联接在同一电路时，当电感吸收能量 时，正好电容释放能量；电感放出能量时，电容正好 吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负 载所需的无功功率，可以有电容器的无功输出得到补 偿，因此我们把具有电容性的装置称为：“无功补偿 装置”。 无功补偿基础知识 1、功率因数 有功功率与视在功率的比值，叫网络的功率因数。 COS=P/S 2、补偿容量的计算 Qc=P( ) 在不知具体参数时，对于一般用电单位，电容器安 装容量可按变压器容量的1030确定。 无功补偿目的 1、改善设备的利用率 因为功率因数还可以表示成如下形式： COS= P/S 其中U线电压，kV I线电流，A 可见，在一定的电压和电流下，提高 COS，其输出的有功功率越大。 因此，改善功率因数是充分发挥设备潜 力，提高设备利用率的有效办法 无功补偿目的 2、提高功率因数可以减少电压损失 电力网电压损失的公式可以求出： UUR+jUX= 以上公式可以看出，影响U的因素有四个：线路的有功功率P、无功 功率Q、电阻R和电抗X。如果采用容抗为XC的电容来补偿，则 电压损 失为：U= 故采用补偿电容提高功率因数后，电压损失U减少，改善了电压质量。 无功补偿目的 3、提高功率因数可以减少线路损失 据有关资料，目前全国有近20GA的高耗能变压器在运行，一些城网 高耗能配变变压器占配变变压器总数的50。许多城网无功功率不足， 调节手段落后，造成电压偏低，损耗增大。1995年全国线损率高达7.8 。通过多方面的努力，1997年全国线损率才达到8.2。与一些发达国家 相比，我国线损率约高出23个百分点。据统计，电力网中65以上的 电能损耗在10kV以下的配电网中损耗的，因此配电网中的减少线路损失 非常重要。 当线路通过电流I时，其有功损耗为： P=3I2R103（kW) 由以上公式可见，线路有功损失P与cos2成反比，cos越高， P越小。 无功补偿目的 4、提高电力网能力的传输 视在功率与有功功率成下述关系： P=Scos 可见，在传送一定功率P的条件下，cos越高，所需视在功率越小 。 无功补偿补偿原则 无功电源：发电机、调相机、电容器 Qmax=QF+ QS + QB + QC+ QT 无功补