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高功率因數(shù)下如何保證充足的無功功率?

發(fā)布時間:2017-01-17 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】說到無功功率,絕大多數(shù)人希望越小越好,為零最好,這樣的話就能夠?qū)⒏嗟哪芰哭D(zhuǎn)化成有功功率而不被浪費(fèi)。殊不知如果沒有無功功率存在,勢必會有許多用電設(shè)備無法工作。
 
因?yàn)楹芏嘤秒娫O(shè)備都是依靠建立交變磁場進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞,而建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率便稱為無功功率,因此"無功"并不是"無用"的電功率,只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已;在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外,還需要無功電源,兩者缺一不可。
 
 
在電力網(wǎng)的運(yùn)行中,說道有功無功,必然撇不開功率因數(shù),因?yàn)楣β室驍?shù)正是反映電源輸出的視在功率被有效利用的程度的最有力指標(biāo)。
 
在功率三角形中,有功功率P與視在功率S的比值,稱為功率因數(shù),其計(jì)算公式為:
 
 
P為有功功率,Q為無功功率。由上式可知功率因數(shù)大小取決于有功無功占比。
 
通常我們會希望功率因數(shù)越大越好,這樣電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的效率。如果功率因數(shù)低說明系統(tǒng)用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大。而影響功率因數(shù)的主要因素又是什么呢?如何才能實(shí)現(xiàn)既保證視在功率的有效利用又有充足的無功功率保證磁場轉(zhuǎn)換呢?
 
在電力系統(tǒng)中,為了降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率改善供電環(huán)境,普遍采用無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹頌橄到y(tǒng)提供充足的無功功率。所以無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用,實(shí)施方法主要有3種:低壓個別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡單介紹各自的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
 
 
(1)低壓個別補(bǔ)償:
 
低壓個別補(bǔ)償就是根據(jù)個別用電設(shè)備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接,它與用電設(shè)備共用一套斷路器。通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個別大容量且連續(xù)運(yùn)行(如大中型異步電動機(jī))的無功消耗,以補(bǔ)勵磁無功為主。低壓個別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是:用電設(shè)備運(yùn)行時,無功補(bǔ)償投入,用電設(shè)備停運(yùn)時,補(bǔ)償設(shè)備也退出,因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。
 
(2)低壓集中補(bǔ)償:
 
低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè),以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置,根據(jù)低壓母線上的無功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行,做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn):接線簡單、運(yùn)行維護(hù)工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一。
 
(3)高壓集中補(bǔ)償:
 
高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6~10kV高壓母線上的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端,用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時,可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用;補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動投切,從而合理地提高了用戶的功率因數(shù),避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加。同時便于運(yùn)行維護(hù),補(bǔ)償效益高。
 
另外,還有一種不需要任何補(bǔ)償設(shè)備的方式,從提高自然功率因數(shù)上實(shí)現(xiàn)視在功率的有效利用同時又能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。即采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設(shè)備所消耗的無功功率,這是一種最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。
 
上面是幾種無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ约案髯缘膬?yōu)缺點(diǎn),但是如何去評估無功補(bǔ)償?shù)男Ч?、以及補(bǔ)償前后功率因數(shù)的變化呢?很顯然,如果沒有補(bǔ)償前后的對比測試,也就不會有補(bǔ)償效果的直觀展現(xiàn),致遠(yuǎn)電子推出的一系列電力檢測設(shè)備、電能質(zhì)量分析設(shè)備便能夠很好的解決這一需求,E6500手持式電能質(zhì)量分析儀可用于電力系統(tǒng)電能質(zhì)量情況評估,同時它可記錄分析現(xiàn)場的諧波、電壓、電流、頻率、波動、閃變、功率和三相不平衡等所有電能質(zhì)量參數(shù),具備高級電能質(zhì)量測量功能,并且提供專業(yè)的上位機(jī)分析軟件進(jìn)行二次分析,為用戶提供最準(zhǔn)確的電力故障診斷分析,為電能質(zhì)量治理確定整改方向,對補(bǔ)償整改前后電能質(zhì)量狀況進(jìn)行全面對比。
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