一、功率(英語:power)是單位時間內做功的大小或能量轉換的大小。
1、視在功率:視在功率是指發(fā)電機發(fā)出的總功率,其中可以分為有功部分和無功部分。
2、有功功率:有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。
3、無功功率:是用于電路內電場與磁場的交換,并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率,它不對外作功,而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設備,建立磁場,就要消耗無功功率。無功功率不做功,但要保證有功功率的傳導必須先滿足電網的無功功率。
二、需要無功補償的原因
在正常情況下,用電設備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求,用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,這些用電設備就不能維持在額定情況下工作,用電設備的端電壓就要下降,從而影響用電設備的正常運行。
但是從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠滿足不了負荷的需要,所以在電網中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設備才能在額定電壓下工作。無功補償是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路,能量在兩種負荷之間相互交換,這樣,感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。
三、無功補償?shù)囊话惴椒?/strong>
無功補償通常采用的方法主要有3種:低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹3種補償方式的適用范圍及使用該種補償方式的優(yōu)缺點。
(1)低壓個別補償
低壓個別補償就是根據(jù)個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接,它與用電設備共用一套斷路器,通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用于補償個別大容量且連接運行(如大中型異步電動機)的無功消耗,以補勵磁無功為主。
低壓個別補償?shù)膬?yōu)點是:用電設備運行時,無功補償投入,用電設備停動時,補償設備也退出,因此不會造成無功倒送,具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。
(2)低壓集中補償
低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側,以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,根據(jù)低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切,電容器的投切是整組進行,做不到平滑的調節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點:接線簡單、運行維護工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網損,具有較高的經濟性,是目前無功補償中常用的手段之一。
(3)高壓集中補償
高壓集中補償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6~10KV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所在供電線路的末端,用戶本身又有一定的高壓負荷時,可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補償作用;補償裝置根據(jù)負荷的大小自動投切,補償效益高。
四、采用無功補償的優(yōu)點
1、根據(jù)用電設備的功率因數(shù),可測算輸電線路的電能損失。通過現(xiàn)場技術改造,可使低于標準要求的功率因數(shù)達標,實現(xiàn)節(jié)電目的。
2、采用無功補償技術,提高低壓電網和用電設備的功率因數(shù),是節(jié)電工作的一項重要措施。
3、無功補償,它就是借助于無功補償設備提花必要的無功功率,以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),降低能耗,改善電網電壓質量,穩(wěn)定設備運行。
4、減少電力損失,一般工廠動力配線依據(jù)不同的線路及負載情況,其電力損耗約20%-30%左右,使用電容提高功率因數(shù)后,總電波降低,可降低供電流與用電端的電力損失。
5、改善供電品質,提高功率因數(shù),減少負載總電流及電壓降,于變壓器二次側加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側電壓。
6、延長設備壽命,改善功率因數(shù)后線路總電流減少,使接近中已經飽和的變壓器、開關等機器設備和線路容量負荷降低,因此可以降低溫升增加壽命(溫度每降低10攝氏度,壽命可延長1倍)。
7、最終滿足電力系統(tǒng)對無功補償?shù)谋O(jiān)測要求,消除因為功率因數(shù)過低而產生的罰款。
8、無功補償可以改善電能質量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設備潛力、無功補償減少用戶電費支出,是一項投資少、收效快的節(jié)能措施。
9、無功補償技術對和電單位的低壓配電網的影響以及提高功率因數(shù)所帶來的經濟效益和社會效益,確定無功功率的補償容量,確保補償技術經濟、合理、安全可靠,達到節(jié)約電能的目的。