无功功率补偿讲义课件.ppt

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1、感性负载和无功补偿引言三相鼠笼式异步电动机的工作原理变压器的工作原理电路分析无功功率补偿在钢铁企业中，由于大量的电力负荷是感性负荷，因此企业的自然功率因数比较低，如不采用人工补偿，提高功率因数，将造成如下不良影响：降低发电机的输出功率：当发电机需提高无功输出，抵于额定功率引述运行时，将使发电机有功输出降低。降低变电、输电设备的供电能力。使网络电力损耗增加（网络中的电能损失与功率因数值的平方成反比）。功率因数越低，线路的电压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化。可见，无功功率补偿和提高功率因数对电力系统、

2、对本企业的经济运行有着重大的意义。据统计，企业无功功率消耗，一般感应电动机占70%；变压器占20%；线路占10%。由此可见，为了降低无功功率消耗，提高自然功率因数，通常采取下列措施：合理选择电动机容量，使其接近满载运行。对于平均负荷小于40%的感应电动机，换以小容量电动机，或将定子三角形接线改为星形接线（仅适用于轻载或空载起动的电动机）。合理安排和调整工艺流程，改善电气设备的运行方式，限制空载运转。正确选择变压器容量，提高变压器负荷率（一般75%～80%较合适）。变压器负荷率愈低，功率因数愈低。对平均

3、负荷率小于30%的变压器，予以更换；或者通过变压器二次侧联络线调整负荷，断开部分轻载变压器。提高感应电动机的检修质量，防止间隙加大。对于负荷率不大于70%及尖峰负荷不大于90%的绕线型感应电动机必要时使其同步化。下面让我们以三相鼠笼式异步电动机和三相变压器为例，了解感性负载的工作。引言引言三相鼠笼式异步电动机的工作原理变压器的工作原理电路分析无功功率补偿三相鼠笼式异步电动机的工作原理三相鼠笼式异步电动机的剖视图三相鼠笼式异步电动机的工作原理三相鼠笼式异步电动机的定子三相鼠笼式异步电动机的工作原理三相鼠

4、笼式异步电动机的转子三相鼠笼式异步电动机的部件分解图三相鼠笼式异步电动机的工作原理Y接法：W2U2V2U1V1W1V1W1U1U2V2W2定子三相绕组的接法接线盒接法：U2U1W2V1V2U1W2U2V1V2W1W1W2U2V2V1W1U1三相鼠笼式异步电动机的工作原理三相鼠笼式异步电动机的工作原理第一步：电生磁在电动机定子的三相对称绕组中通入三相对称交流电流后，会产生围绕电动机轴旋转的磁场，旋转磁场的转速用n1表示。式中：f–电源频率p–磁极对数由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于对称三相绕组

5、组成的三相负载是对称三相负载，所以，流过三相绕组的电流也必定是对称三相电流。对称三相电流的函数式表示为：对称三相电流的波形见右图所示。三相鼠笼式异步电动机的工作原理三相基波合成磁场在空间是正弦分布，轴线在空间是旋转的，因此称旋转磁场。旋转磁场的转向由电流的相序决定，要改变磁场的转向，只要将三相电源线任意两项对调。第一步：电生磁电机定子上安装的是外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120º、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组，即所谓三相对称绕组就，如下图所示。此种接法下，绕组的始端之间相差120度

6、空间角，合成磁场只有一对磁极，则极对数为：P=1。•U2V1W2V2W1(•)电流出()电流入•U1•UVW三相鼠笼式异步电动机的工作原理第一步：电生磁U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2AU2V2W1V1W2U1三相鼠笼式异步电动机的工作原理第一步：电生磁C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内，绕组的始端之间相差60度空间角，形成的磁场则是两对磁极：P=2。三相鼠笼式异步电动机的工作原理第一步：电生磁三相鼠笼式异步电动机的工作原理旋转磁场的磁力线切

7、割转子导条，从而导条中就感应出电动势。在电动势的作用下，闭合的导条中就有感生电流。第二步：磁生电（右手定则）B:磁感应强度v:切割速度式中:l:导线长三相鼠笼式异步电动机的工作原理导条中电流（有功分量电流）与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电磁力作用，由电磁力产生电磁转矩，驱动转子旋转（电动机旋转），转子的实际转速用n表示。转子产生感应电流和电磁转矩的必要条件是切割磁力线，因此转子必须与旋转磁场保持一定的速度差，故称为异步。速度差与旋转磁场的百分比称为转差率。第三步：电磁力（左手定则）这就如同右图那样

8、：线圈跟着磁铁转,两者转动方向一致。三相鼠笼式异步电动机的工作原理异步电机运行中:电动机起动瞬间:（转差率最大）电源电压和转子电阻一定时，转矩与转差率的关系：10负载与功率因数的关系：额定负载时，功率因数一般为0.7-0.9，空载时功率因数约为0.2-0.3。因此，额定负载时功率因数最大。P2PNcos1引言三相鼠笼式异步电动机的工作原理变压器的工作原理电路分析无功功率补偿1.变压器在电力系统中主要作用是变换电压，以利于功率的传输。2.升高电压可以减少