无功功率补偿原则及最优补偿的分析及优化.pdf

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1、总第134期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．11．027无功功率补偿原则及最优补偿的分析及优化李晓涛(河南煤化集团鹤壁煤化212筹建处，河南鹤壁458000)摘要：无功功率补偿，提高系统的功率因数，保证供电质量是电力系统设计中的一项重要内容。在设计过程中，熟悉无功补偿容量的计算及最优分布，掌握无功补偿原则，是每个电气工程技术人员都关心的问题。关键词：无功补偿原理；补偿原则；补偿的最优容量／最优分布中图分类号：TM714．3文献标识码：B文章编号：1005—2798(2010)11—0062—02随着工业化的发展，发、供电设备的设计容量不100％，按上式计算后

2、可看出，提高功率因数所降低断加入，相应的系统中变压器、异步电动机等感性负的线损非常明显。载容量也大量增加，这势必会造成功率因数下降，系3)减少发、供电设备的设计容量，减少投资。统有功损耗增多，电能质量下降。由此可见，进行无减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输功功率补偿，节能降耗，显得尤为重要。送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的l无功功率补偿原理重要指标，规划、实施无功功率补偿势在必行。我们知道，电流在电压的作用下才能作功。电2．2无功补偿原则流在电阻元件中作功时，电流与电压保持同相位；电应尽量提高用电单位自然功率因数。在设计配电和

3、用电设备时，要正确选用变压器容量和电动机流在电感元件中作功时，电流滞后于电压90。；而电容量，降低线路阻抗。如果仍不能满足电网合理运流在电容元件中作功时，电流超前电压90。。在同行所需的无功容量时，要考虑无功补偿问题。无功一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差补偿分为集中补偿、分散补偿和随机补偿，应该遵循180。。如果在电感性电路中，适当地安装电容元件，“全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡；集中补使两者电流相互抵消，使功率因数角O／缩小，从而偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与提高电能作功的能力，这就是无功补偿的原理。低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结2无功补偿的

4、意义和原则合，以降损为主”的原则。2．1意义3无功补偿的最优容量和最优分布1)补偿无功功率，可以增加电网中有功功率3．1无功补偿最优容量的比例常数。设线路或设备可能输送的功率为S，在电力网中，不单有需用无功电力的感性用电安装电容器Q后，在视在功率不变的条件下，使设备，如供电线路、变压器、电动机、感应电炉、电焊输出有功功率的能力增加了AP，即有功功率的电机等，还有能提供无功电力的设备，如发无功电力的流增加了△=AP／U，使无功功率减少了／XQ，即无发电机、调相机、并联电力电容器，以及输电线路电功功率的电流减少了△，=AQ／U，虽然通过补偿视容电流提供的充电功率。在功率S没有变，但增大了输送的有功

5、功率，减少了需用的与提供的无功功率经过平衡，则为电力输送的无功功率，提高了电网中有功功率的比例常网中需用的无功功率总额，但经验证明：把缺少的无数。功功率全部补偿并不是最经济的方法。那么补偿容2)降低线损。设eos~p为补偿后的功率因量为何值时才是补偿的最优容量呢?我们先了解一数，eos~p1为补偿前的功率因数，则eos~p2>eosq~l，故下无功经济当量概念，然后分析出无功补偿最优容提高coscp后，线损下降率为：将AP及△P2之值代量的问题。人上式后，则得：△P=(1一COSl／cos2)X1)无功经济当量分析。电力系统有功损耗：收稿日期：2010-08—11作者简介：李晓涛(1972一)

6、，男，河南南乐人，助理工程师，从事煤化工技术工作。622010-r11月李晓涛：无功功率补偿原则及最优补偿的分析及优化第19卷第11期———————————————————————————————————————————————————————————————-—————————————————————————————————————_——————————————_—————一△Pl=嚣应达到的功率瞰值的规定式中：△P。为补偿前有功功率损耗，kW；P为有10kV侧cos达到0．9以上，100kVA及以上功功率，kW；Q为无功功率，kVar；U为电力网运行电力用户的功率因数达到0．85以上，农业

7、用户功率电压，kV；为电力网电阻，Q。因数达到0．8以上。在有功功率不变动的情况下，在耗用无功功率补偿容量应以上述规定的功率因数值为标准来的地方，补偿的无功功率为Q，则减少了无功功率计算补偿容量，但应注意严禁发生过补偿电网倒送在电力网中的输送，补偿Q后，有功功率损耗为：无功功率现象，无功功率应就地平衡。△JP：：×R×104设备补偿容量的确定补偿后比补偿前减少的有功功率损耗为：1)车间、工厂安装的