浅析电力系统中的功率因数及无功补偿方式-论文.pdf

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1、2014年第8期电子技术论坛浅析电力系统中的功率因数及无功补偿方式■骆雪峰功率因素直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗，关系到供电备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在T矿企业所消耗的全部线路的电压损失和电压波动，而且关系到节约电能和整个供电区域的供无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动电质量，功率因素过低甚至造成设备损坏和导致系统发生电压崩溃事故。机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以功率因素在电力系统中起着至关重要的作用。要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高

2、负载率。前言2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动空载无功功率约为满载时的1／3。因而，为了改善电力系统和企业的功机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无3)当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热率将增长得很快，据统计，当供电电压为额定值的110％

3、时，一般无功能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而两者缺一不可。使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工一、功率因数分析作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。在功率三角形中，有功功率P与视在功率s的比值，称为功率因数四、无功补偿方式COS，其计算公式：COS4)=P／S=P／(P2+Q2)1，2，在电力网的运行中，在电网中影响功率因素变化的因素如此之多，所以要想维持电网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

4、，我们希望的是功率因素的稳定绝非易事，这就需要在电网中无功消耗多的用电设备加功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将上无功补偿装置，无功补偿通常采用的以下3种方法：大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。但是，功率因素1)低压个别补偿，低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需过高，势必导致电力系统无功功率下降，电动机转子和定子之间的磁性要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备减弱。当系统无功缺额时，根据系统无功功率负荷的静态电压特性曲线，共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机

5、补偿适用在正常情况下，系统无功功率电源所提供的无功功率Q⋯南无功功率于补偿个别大容量且连续运行的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个平衡的条件Qgen-Q—Q0(即系统所提供的无功功率等于系统设备所需别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，的无功功率与系统损耗的无功功率之和)决定的电压为Un，设此电压补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。对应于系统正常的电压水平。但假如系统无功功率电源提供的无功功率2)低压集中补偿，低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在仅为Q(Q

6、电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低决定的电压水平为u，而u显然低于Un。在这种情况下，虽然可以采压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。低压集中补偿的优点：接取某些措施，如改变某台变压器的变比来提高局部地区的电压水平，但线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降整个系统的无功功率仍然不足，系统的电压质量得不到全面改善。这种低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。平衡是系统无功功率不足时达到的平衡，是南于系统的电压水平下降，3)高压集中补偿，高压集ep$1,偿是指将并联电容器组

7、直接装在变电无功功率负荷本身具有的电压调节效应，使全系统的无功功率需求有所所的6～lOkV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供下降而达到的平衡，是南于系统的电压水平下降，无功功率负荷本身具电线路的末端，用户本身又有一定盼高压负荷时，可以减少对电力系统有的电压调节效应，使全系统的无功功率需求有所下降而达到的。无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动二、电压与无功功率投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费电压与无功功率是同频率与有功功率一样，是一对对立的统一体。的增加，同时便于运行维护，补偿

8、效益高。当无功负荷与无功出力相平衡时，电压就正常，达到额定值，而当无功4)提高系统自然功率因数负荷大于无功出力时，电压就下降，反之，电压就会上升。提高