工厂供配电技术 教学课件 作者 李俊秀 主编 姜桂林 刘石红 副主编第11章.ppt

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1、11.1供配电系统的无功补偿11.2供配电系统的电能节约11.3供配电系统电能质量的调控第11章供电的技术管理8/21/20211:32PM111.1供配电系统的无功补偿11.1.1提高功率因数的意义工厂供配电系统中，大量使用感应电动机、变压器、电焊机和电弧炉等用电设备，这些用电设备均属于感性负荷，供配电系统除供给有功功率外，还需供给大量的无功功率。有功功率、无功功率和视在功率之间的关系为功率因数当供电系统有功功率一定时，用户所需无功功率增大，将使供电系统功率因数降低。功率因数偏低，会对供电系统造成以下不良影响：1．使线路和设备电

2、能损耗增大，增加生产成本2．使供电线路电压损失增大，影响供电质量3．使供电设备的供电能力降低，影响电能供应8/21/20211:32PM21.2系统功率因数的确定瞬时功率因数指运行中的工厂供电系统在某一时刻的功率因数P—功率表测出的三相有功功率U—电压表测出的线电压I—电流表测出的线电流总功率因数用电设备或工厂设置了人工补偿设备后的功率因数自然功率因数用电设备或工厂没有安装人工补偿设备时的功率因数最大负荷时功率因数指供电系统最大负荷（计算负荷）时的功率因数P30—工厂的有功计算负荷S30—工厂的视在计算负荷指某一规定时间段内功率因

3、数的平均值WP—有功电度表读数Wq—无功电度表读数平均功率因数8/21/20211:32PM31.3提高功率因数的方法1．提高自然功率因数（1）合理选择电动机的规格、型号，使其在接近额定负载下运行。（2）防止电动机轻载运行。（3）保证感应电动机检修质量，防止由于气隙过大或不均匀，增加无功功率的消耗。（4）合理选择变压器的容量，提高变压器的负载率。（5）合理安排和调整工艺流程，改善设备的运行方式，限制其空载运行。（6）交流接触器的节电运行。利用节电器，使交流接触器交流启动吸合，直流维持吸合状态运行，可减少系统无功功率的消耗。（7）使

4、绕线式感应电动机同步化运行。绕线式感应电动机在过励磁的条件下同步化运行，产生的超前电流可补偿供电系统的无功功率，提高系统的功率因数。8/21/20211:32PM42．人工补偿功率因数（1）采用同步发电机。同步发电机在输出有功功率的同时，还输出容性无功功率，可补偿系统中的感性无功功率，提高系统功率因数。（2）采用同步电动机。同步电动机在消耗有功功率的同时，可提供超前的无功功率，能补偿系统中的感性无功功率，提高用户功率因数。（3）采用同步调相机。当同步发电机不带负载而空载运行时，专门向电网输送无功功率，称为同步调相机。（4）采用并联

5、电力电容器。用并联电容器提供的超前无功功率补偿功率因数，在工厂中应用广泛。（5）采用静止无功补偿器（SVC），通过晶闸管控制电抗器（TCR），对变化的无功功率进行动态补偿，可以获得最佳的补偿效果。8/21/20211:32PM51.4采用并联电容器补偿功率因数1．并联电容器补偿功率因数的原理若用户所需的有功功率P30不变，加装无功补偿装置（补偿量为QC）后，无功功率由Q30减小到，功率因数则由提高到，视在功率由S30减小到，对应的负荷电流I30也减小了。这既节约了电能，又降低了系统的损耗，提高了电压质量，而且还能降低供电系统的造价

6、。电容器的个数：n=Qc/qc取3的整数倍，以便三相均衡分配。或8/21/20211:32PM62．并联电容器的接线由式(11-4)可知，电容器输出的无功功率与其端电压的平方成正比。如果电源电压高于电容器额定电压，电容器将过负荷运行；反之，电容器输出的容量将降低。所以，安装电容器时，应使它的端电压接近其额定电压。当单相电容器的额定电压与电网的额定电压相同时，三相电容器组应采用△形接线。当单相电容器的额定电压低于电网的额定电压时，三相电容器组应采用Y形接线；或将几个电容器串联后，使每相电容器组的额定电压高于或等于电网电压，再接成△形

7、。对三相电容器，通常在其内部已接成三角形，故在实际应用中，电容器组通常都接成△形。接成△形，比接成Y形补偿容量大；接成△形，即使任一电容器断线，三相线路仍会得到无功补偿；接成△形，如任一电容器击穿短路时，将会造成三相线路的相间短路，由其过流保护动作切除故障。QC=U2/XC=2πfCU2×10-3=ωCU2×10-38/21/20211:32PM7并联电容器的补偿方式，分集中补偿、分组补偿和就地补偿。为了减少系统无功功率的传送，提高无功补偿的效果，应尽量采用就地补偿。3．并联电容器的补偿方式（1）高压集中补偿电容器组集中装设在工厂

8、总降压变电所6~10kV母线上，用来提高“总降”的功率因数，使该变电所供电范围内的无功功率基本平衡。8/21/20211:32PM8注意：对高压电容器，通常利用电压互感器（TV）的一次绕组来放电。为了确保可靠放电，电容器组放电回路中不得装设熔断器或