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發(fā)布時間:2023/7/15 11:08:17 瀏覽:533
01什么是功率因數(shù)?功率因數(shù)一般是針對不同的負(fù)載而言的。
在直流電時代,是沒有功率因數(shù)一說的,那時的功率因數(shù)為1。從特斯拉將我們帶入交流電時代開始,功率因數(shù)就開始伴隨我們的身邊,功率因數(shù)小于1。我們知道:
功率因數(shù)就等于有功功率除以視在功率的比值。
有功功率就是用電設(shè)備消耗的電能。
與有功功率對應(yīng)的是無功功率。
無功功率是在用電設(shè)備中空轉(zhuǎn)的電能。
有功功率的平方+無功功率的平方=視在功率的平方。
02為什么要無功補(bǔ)償?首先我們來看下,功率因數(shù)就是我們較常說的線路和負(fù)載中的電容和電感,這兩種器件和一般的用電器件不同。它們不光要吃(消耗)電能,它們還要拿(儲存),一般來說,其吃電的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其拿電的能力。這就造成了一部分電能沒有做功,但是卻產(chǎn)生了電流。其實這電做不做功,多數(shù)人認(rèn)為那是科學(xué)家們研究的事,和我們關(guān)系不大。但是發(fā)電機(jī)表示自己本來能發(fā)1萬千瓦一小時的電,現(xiàn)在功率因數(shù)比較低,在保證電流不過載(過載犧牲發(fā)電機(jī)壽命,并且容易故障)的條件下,自己發(fā)的電少了。
問題又來了,我們?nèi)粘5墓╇娤到y(tǒng)的負(fù)載,是電感多還是電容多?
除了線圈,電動機(jī)也是屬于電感型負(fù)載,通俗點說,只要有繞組的都是電感型負(fù)載。所以日常中,電感性負(fù)載的量要遠(yuǎn)大于電容性負(fù)載。
03如何進(jìn)行無功補(bǔ)償?
前面已經(jīng)非常通俗地幫助大家理解無功補(bǔ)償,而接下來要說的是,因為大部分用戶的負(fù)載元件的阻抗基本都是呈感性,感性負(fù)載消耗的無功只能從電網(wǎng)中獲取,顯然就加大電網(wǎng)的損耗。而無功功率對供電系統(tǒng)和負(fù)載的運(yùn)行是十分重要的。那該如何解決這個問題?就地平衡無功,加裝無功補(bǔ)償裝置,這就是解決辦法。接下來,就具體分析補(bǔ)償?shù)霓k法以及如何計算補(bǔ)償容量。電容器補(bǔ)償?shù)姆绞降倪x擇:
(1)采用并聯(lián)電力電容器作為人工無功補(bǔ)償裝置時,為了盡量減少線損和電壓損失,宜就地平衡補(bǔ)償,即低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補(bǔ)償,高壓部分的無功功率宜由高壓電容器補(bǔ)償。
當(dāng)無高壓負(fù)荷時不得在高壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器裝置。當(dāng)對電動機(jī)用電設(shè)備采用就地單獨(dú)補(bǔ)償時,補(bǔ)償電容器的額定電流不應(yīng)超過電動機(jī)勵磁電流的0.9倍。在進(jìn)行用電負(fù)荷計算時,應(yīng)計入補(bǔ)償后的無功功率。
(2)補(bǔ)償電容器組的投切方式分為手動和自動兩種。對于補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功功率的電容器組以及常年穩(wěn)定的無功功率和投切次數(shù)較少的高壓電容器組,宜采用手動投切。為避免過補(bǔ)償或在輕載時電壓過高,造成某些用電設(shè)備損壞等,宜采用自動投切。在采用高、低壓自動補(bǔ)償裝置效果相同時,宜采用低壓自動補(bǔ)償裝置。
(3)無功補(bǔ)償自動補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)方式:以節(jié)能為主進(jìn)行補(bǔ)償者,采用無功功率參數(shù)調(diào)節(jié);對沖擊性負(fù)荷、動態(tài)變化快的負(fù)荷及三相不平衡負(fù)荷,可采用晶閘管(電子開關(guān))控制,使其平滑無涌流,動態(tài)效果好,且可分相控制,有三相平衡效果。
(4)電容器分組時,應(yīng)與配套設(shè)備的技術(shù)參數(shù)適應(yīng),滿足電壓偏差的允許范圍,適當(dāng)減少分組組數(shù)和加大分組容量。分組電容器投切時,不應(yīng)產(chǎn)生諧振。
(5)高壓電容器組宜串聯(lián)適當(dāng)參數(shù)的電抗器,低壓電容器組宜加大投切容量,采用專用投切接觸器或晶閘管,以減少合閘沖擊電流。受用電設(shè)備諧波含量影響較大的線路上裝設(shè)電容組時,電抗器宜串聯(lián)。給功率因數(shù)低的用戶計算無功補(bǔ)償:
計算無功補(bǔ)償裝置的容量,通常需要3個技術(shù)參數(shù)才能計算;
(1)沒有加裝無功補(bǔ)償裝之前的功率因數(shù);用“cosφ1”表示
(2)希望將提高到多大的功率因數(shù);用“cosφ2”表示
(3)專變客戶的有功功率;用“P”表示 計算公式
公式中:
P:實際的有功功率;
Q1:沒有加裝無功補(bǔ)償之前的無功功率;
Q2:并聯(lián)無功補(bǔ)償運(yùn)行之后的無功功率;
Qj:需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率;
目前市場上的無功補(bǔ)償裝置容量規(guī)格有100、134、150、167、200、234、250、267、300、334、350、367、400、434、450、467、500、534、550、567、600等幾種,因此加裝334kvar自動投切裝置比較合理。
對新增客戶配置無功補(bǔ)償裝置:
對于新增加的負(fù)荷,簡單來講是不知道沒有無功裝置時的功率因數(shù),通常來講用情況一的方法是沒有辦法計算的,因為缺少一個已知參數(shù)。因此,這就需要我們引入一個經(jīng)驗值。
對于專變用戶而言,供電局一般規(guī)定功率因數(shù)達(dá)到0.9才不被考核,而同一臺630kW的變壓器,用戶的實際負(fù)荷不同,配置的無功補(bǔ)償裝置也是不一樣的。通常情況下,我們?nèi)∽儔浩魅萘康?0-40%。
假設(shè)某新增加專變用戶的變壓器容量是630kVA,需要配置多大的無功補(bǔ)償裝置?
如果電機(jī)負(fù)載比重不大 Q=S×30%=630(kVA)×30%=189kvar,加裝200kvar自動投切裝置比較合理,
如果電機(jī)負(fù)載比重較大,Q=S×40%=630(kVA)×40%=252kvar,加裝250kvar自動投切裝置比較合理。
以上為簡單的介紹,基本是按照低壓側(cè)補(bǔ)償?shù)姆绞健?/span>實際無功補(bǔ)償裝置的配置與計算較為復(fù)雜,負(fù)荷性質(zhì)千千萬萬,不能一概而論。精確的配置需要詳細(xì)計算每個單體負(fù)載的利用率和推并推出理論功率因數(shù)才能計算。04補(bǔ)償過頭了有什么影響?電容補(bǔ)償原理:電容補(bǔ)償時電容和負(fù)載是并聯(lián)連接的,電容就和電庫一樣,當(dāng)負(fù)載增大時,由于電源存在內(nèi)阻,電源輸出電壓就會下降,由于電容的道兩端要維持原來的電壓,也就是電容內(nèi)的電量要流出一部分,延緩了電壓的下降趨勢,就是電容補(bǔ)償原理。增加補(bǔ)償電容器,電容量太大對供電端和用電端造成一定的影響。
1、對于電網(wǎng)來說,無論負(fù)載性質(zhì)是感性還是容性,都將產(chǎn)生無功功率,都要產(chǎn)生有功電能損耗;補(bǔ)償電容太大是沒有必要的度。
2、另外,補(bǔ)償電容太大、用電網(wǎng)絡(luò)呈容性、由于供電網(wǎng)絡(luò)一般都是感性的,這樣就會產(chǎn)生諧振,產(chǎn)生諧振過電壓和過電流,嚴(yán)重時會使電網(wǎng)解列或燒毀電氣設(shè)備。所以供用電要求不能進(jìn)行過補(bǔ)償。
一般用電戶的考核功率因數(shù)達(dá)到0.9就可以,但是這時用電網(wǎng)絡(luò)中還有相當(dāng)于有功功率一半的無功功率存在,此時的供電網(wǎng)絡(luò)需供1.25倍的有功電流那樣大的電流才能使負(fù)荷正常工作,這將使供電網(wǎng)絡(luò)的線路損耗增加56%,即使是補(bǔ)償?shù)?.95,無功功率也還達(dá)到有功功率的31%,況且在進(jìn)行補(bǔ)償時采取如串聯(lián)電抗器等措施,就不會產(chǎn)生諧振和電壓電流的放大現(xiàn)象。
所以,現(xiàn)在常說的無功補(bǔ)償,必須補(bǔ)償?shù)角〉胶锰幉判小?/span>補(bǔ)償不夠,達(dá)不到要求要被罰款。補(bǔ)償過頭了,也會導(dǎo)致功率因數(shù)降低,如果低到標(biāo)準(zhǔn)之下,還是要被罰款。因為過補(bǔ)償,實質(zhì)上是容性無功功率過大了,既然是無功功率過大,無論容性還是感性,都是無功功率。