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时间:2019-06-06
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1、什麼是無功電量?如何影響計費?电力系统的电量由两部分组成,一部分是有功电量,一部分是无功电量,无功电量是用来平衡用电设备的无功消耗的,用电设备消耗无功越大,功率因数越低。对于要考核功率因数的客户来说,功率因数的大小,与调整电费有关。功率因数低于考核标准的,要按规定调高电费。在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/SP为有功功率,Q为无功功率。在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大
2、越好。在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S(1)最基本分析 拿设备作举例。例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位的功率输送到设备中。然而,因大部分电器系统存在固有的无功损耗,只能使用70个单位的功率。很不幸,虽然仅仅使用70个单位,却要付100个单位的费用。(使用了70个单位的有功功率,你付的就是70个单位的消耗)在这个例子中,功率因数是0.7(如果大部分设备的功率因数小于0.9时,将被罚款),这种无功损耗主
3、要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等),又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。(2)基本分析 每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有用功(叫kw)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高,有用功与总功率间的比率便越高,系统运行则更有效率。(3)高级分析 在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大。编辑本段对于功率因数改善 电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等,大多属于电感性负荷,这些电感性
4、的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率,还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后,将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率,减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的,但是收费却是以KW,也就是实际所做的有用功来收费,两者之间有一个无效功率的差值,一般而言就是以KVAR为单位的无功功
5、率。大部分的无效功都是电感性,也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……,几乎所有的无效功都是电感性,电容性的非常少见,例如:变频器就是容性的,在变频器电源端加入电抗器可提高功率因数。编辑本段三者关系 也就是因为这个电感性的存在,造成了系统里的一个KVAR值,三者之间是一个三角函数的关系: 〖K_va〗^2=〖K_w〗^2+〖K_var〗^2 一种有源功率因数校正电路简单来讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR的值为零的话,KVA就会与KW相等,那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数
6、是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源,所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间,低于0.9时需要接受处罚。编辑本段好处 供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢? ①通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗。 ②藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负
7、载电压更稳定,改善电能的质量。 ③可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下,装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。 举例而言,将1000KVA变压器之功率因数从0.8提高到0.98时: 补偿前:1000×0.8=800KW 补偿后:1000×0.98=980KW 同样一台1000KVA的变压器,功率因数改变后,它就可以多承担180KW的负载。 ④减少了用户的电费支出;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。 此外,有些电力电子设备如整流器、变频
8、器、开关电源等;可饱和设备如变压器、电动机、发电机等;电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等,这些设备均是主要的谐波源,运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的
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