什么是無功補償
?電力系統中,不但有功功率要平衡,無 功功率也要平衡。有功功率、無功功率、視在功率之間的
相量關系如圖一
由式cosφ=P/S可知,在一定的有功功 率下,功率因數cosφ越小,所需的無 功功率越大。為滿足用電的要求,供電 線路和變壓器的容量就需要增加。這 樣,不僅要增加供電投資、降低設備利 用率,也將增加線路損耗 。為了提高電 網的經濟運行效率,根據電網中的無功 類型,人為的補償容性無功或感性無功 來抵消線路的無功功率。
無功補償的作用
? 無功補償的主要作用就是提高功率因數以減 少設備容量和功率損耗、穩定電壓和提高供 電質量,在長距離輸電中提高輸電穩定性和 輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功 率。安裝并聯電容器進行無功補償,可限制 無功功率在電網中的傳輸,相應減少了線路 的電壓損耗,提高了配電網的電壓質量。
? 3.減少用戶電費支出
(1)可避免因功率因數低于規定值而受罰。
(2)可減少用戶內部因傳輸和分配無功功率 造成的有功功率損耗,電費可相應降低。
? 4 提高電力網傳輸能力 有功功率與視在功率的關系式為:
P=Scosφ 可見,在傳輸一定有功功率的條件下,功
率因數越高,需要電網傳輸的功率越小。
無功補償的安排方式
? 1.集中補償:裝設在企業或地方總變電所 6~35KV母線上,可減少高壓線路的無功損 耗,而且能提高本變電所的供電電壓質量。
? 2.分散補償:裝設在功率因數較低的車間 或村鎮終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補償有相同的優點,但無功 容量較小,效果較明顯。
? 3.就地補償:裝設在異步電動機或電感性 用電設備附近,就地進行補償。這種方式既 能提高用電設備供電回路的功率因數,又能 改變用電設備的電壓質量。
*無功補償的節能只是降低了補償點至發電機 之間的供電損耗,所以高壓側的無功補償不 能減少低壓網側的損耗,也不能使低壓供電 變壓器的利用率提高。根據較佳補償理論,就地補償的節能效果較為顯著。
補償方式的選擇
? 集中補償與分散補償相結合,以分散補償為主;
? 調節補償與固定補償相結合,以固定補償為主;
? 高壓補償與低壓補償相結合,以低壓補償為主。
電能損耗
? 線損是電流在輸變電設備和線路中流動產生的,因 而它由線路損耗和變壓器損耗兩部分組成。按損耗 的變化情況可劃分為可變損耗和固定損耗。前者指 當電流通過導體和變壓器所產生的損耗,包括變壓 器的銅損和電力線路上的銅損,它與負荷率、電網 電壓等因素有關,約占電網總損耗的80%~85% 。后者指只要接通電源電力網就存在的損耗,包括變 壓器的鐵損,電纜線路、電容器及其他電器上的介 質損耗及各種計量儀表、互感器線圈上的鐵損,它 與電網運行電壓和頻率有關,占總損耗15%~20% 。
? 我國與發達國家相比,線損較大。發達國家的線損 約為2%~3%,而我國在2006年的線損統計為 7.1%,所以線損的解決顯得越來越重要。從前面的 論述可知,線損與電力用戶的功率因數的平方成反 比,故提高功率因數是降低損耗的有效措施。裝設 并聯補償電容器可減少電網無功輸出量。在用戶或 靠近用戶的變電站裝設自動投入的并聯電容器,以 平衡無功功率,限制無功功率在電網中傳送,可減 少電網的無功損耗,同時還可提高有功功率的輸送
量。