無功補(bǔ)償在用電負(fù)荷降損節(jié)電中的重要性

南通科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系 陳季云

0 引言

電網(wǎng)的輸、變、配電設(shè)備本身，是系統(tǒng)中主要的無功功率消耗者，其中變壓器消耗的無功功率最大；感應(yīng)電動機(jī)的電氣設(shè)備是一個(gè)最大的無功功率消耗。供、用電設(shè)備所消耗的無功功率的合計(jì)值，為系統(tǒng)有功負(fù)荷的100%～120%，因此，當(dāng)系統(tǒng)中的無功功率補(bǔ)償設(shè)備不足，降低功率因數(shù)不僅無法維持供電能力，而且使電網(wǎng)電壓降低，電能損失增加。在某個(gè)點(diǎn)之后增加電網(wǎng)的無功補(bǔ)償，從那時(shí)到源的連接電路和變壓器的無功電流將減少，這使得這一點(diǎn)之前連接元素降低功率損耗，降低節(jié)能和提高電能質(zhì)量的目的。

1 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x

電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)，通過向用戶提供的電力來源有兩種:一種是有功功率，另一種無功功率。

電網(wǎng)的輸出功率由兩部分組成：一個(gè)是有功功率，直接發(fā)電，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能和化學(xué)能或聲能，可以利用工作，這個(gè)力稱為有功功率。第二，無功功率，不消耗電能，電能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，它可以被用作電氣設(shè)備的先決條件可以做這項(xiàng)工作，這可以在電網(wǎng)和電力周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率稱為無功功率（如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能。）

在正常情況下，不僅對功率的電，優(yōu)良的電氣設(shè)備時(shí)也需要成功的能量。如果強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)，成功，電氣設(shè)備不供不應(yīng)求，沒有足夠的力量來創(chuàng)建工作正常的電磁場，電氣設(shè)備，因此不能工作電壓條件下，電氣設(shè)備，從而影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備。從供應(yīng)線路高壓發(fā)電機(jī)和成功，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不需要負(fù)擔(dān)一些調(diào)整，所以沒有成功為補(bǔ)償設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)沒有成功，以確保用戶需求為動力，沒有工作的功率在額定電壓下的電氣設(shè)備，沒有電，因此，應(yīng)該好好工作的設(shè)備。

2 無功補(bǔ)償?shù)姆桨?/h2>

無功補(bǔ)償具體實(shí)現(xiàn)方式是把設(shè)備體積密度和知覺電力負(fù)荷和電力負(fù)荷在同一電路，兩種負(fù)載之間的能量交換。通過這種方式，歸納負(fù)荷所需的無功功率可以輸出電容性負(fù)載無功功率補(bǔ)償。電網(wǎng)中有很多感性負(fù)載，所以增加無功補(bǔ)償容量，減少無功功率在電網(wǎng)中的傳輸，對于降低電網(wǎng)損耗有著重要作用。

增加無功補(bǔ)償有三種方案可供選擇，對于需要集中補(bǔ)償?shù)目砂礋o功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量來選擇補(bǔ)償點(diǎn)和補(bǔ)償容量；為用戶根據(jù)無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)的原理，以減少無功功率為，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)總?cè)萘渴褂梦⒕W(wǎng)損率的增加無功補(bǔ)償?shù)臒o功功率補(bǔ)償。

3 根據(jù)功率因數(shù)進(jìn)行無功補(bǔ)償

功率因數(shù)是指有功功率和視在功率的比值，通常用cosφ表示。在電力網(wǎng)里無功功率消耗是很大的，失去約50%的無功功率消耗，改變，配電設(shè)備，電力負(fù)荷50%的消費(fèi)。為了減少無功功率損失，你必須減少電網(wǎng)無功功率的流動，最好的方式開始從用戶增加無功補(bǔ)償，提高電力負(fù)荷的功率因數(shù)，所以它可以減少無功功率發(fā)生器和減少損失，變壓器，配電設(shè)備的無功功率的消耗，從而達(dá)到減少損失的目的。

⑴各串接元件補(bǔ)償前后的功率因數(shù)計(jì)算。補(bǔ)償前各串接元件負(fù)荷的功率因數(shù)為：

式中：Pi為補(bǔ)償前各元件的有功功率，kW；Qi為補(bǔ)償前各元件的無功功率，kvar。

補(bǔ)償后各串接元件負(fù)荷的功率因數(shù)為：

式中：Pi為補(bǔ)償前各元件的有功功率，kW；Qi為補(bǔ)償前各元件的無功功率，kvar；Qc為無功補(bǔ)償容量，kvar。

⑵補(bǔ)償后電網(wǎng)中的降損節(jié)電量為：

t為無功補(bǔ)償裝置的投運(yùn)時(shí)間，h。

⑶提高功率因數(shù)和降低有功損耗的關(guān)系。當(dāng)輸送有功功率不變，功率因數(shù)從 提高到 ，電網(wǎng)中各串接元件的有功功率損耗降低百分率為：

式中： 分別為補(bǔ)償前后的功率因數(shù)。

表1 提高功率因數(shù)降低有功損耗百分?jǐn)?shù)

表1總結(jié)了對電網(wǎng)中的一些用電負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償后，功率因數(shù)和有功損耗的改變情況，從中可以看出，進(jìn)行無功補(bǔ)償后，用電負(fù)荷功率因數(shù)有了明顯的提高，而且功率因數(shù)提高越多，有功功率損耗降低百分率越大，節(jié)能就越顯著。

4 結(jié)語

深入開展電力網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是挖掘降低電網(wǎng)電能的重要措施，在電網(wǎng)運(yùn)行中，通常用功率因數(shù)來衡量電網(wǎng)運(yùn)行的效率，功率因數(shù)的大小，反映了電網(wǎng)電源輸出功率的有效利用程度，所以提高有功功率、降低無功損耗就成為改善電能質(zhì)量的有效途徑。在電力網(wǎng)里無功功率消耗是很大的，且約有50%消耗在用電負(fù)荷上，所以對用電負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高用電負(fù)荷的功率因數(shù)是降損節(jié)電、改善電網(wǎng)電能質(zhì)量的一項(xiàng)根本性措施。

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