无功功率补偿

1、无功功率补偿无功功率补偿无功功率补偿的原因无功功率补偿的原因引起线路的总电流增大，使供电网络中的功率损耗和电能损耗增大。引起线路的总电流增大，使供电网络中的功率损耗和电能损耗增大。 供电网络的电压损失增大，影响负荷端的电压质量。供电网络的电压损失增大，影响负荷端的电压质量。 使供配电设备的容量不能得到充分的利用，降低了供电能力。使供配电设备的容量不能得到充分的利用，降低了供电能力。使发电机的输出能力下降，发电设备效率降低，发电成本提高。使发电机的输出能力下降，发电设备效率降低，发电成本提高。 4123在工业企业供电系统中，绝大部分用电设备为感性负荷，这些设备在在工业企业供电系统中，绝大部分用电

2、设备为感性负荷，这些设备在输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，将带来以下不良后果，输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，将带来以下不良后果，因此必须采用功率补偿的方式来减少负荷无功功率带来的不利影响。因此必须采用功率补偿的方式来减少负荷无功功率带来的不利影响。无功功率补偿的方法无功功率补偿的方法跟踪补偿跟踪补偿随器补偿随器补偿随机补偿随机补偿123从节能、改善变配电设备的利用情况和提高电能质量等方面考虑，都必从节能、改善变配电设备的利用情况和提高电能质量等方面考虑，都必须设法减少负荷无功功率带来的不利影响，为此，需要进行无功功率补须设法减少负荷无功功率带来的不利影响，为此，需要进行无功功

3、率补偿。偿。1. 1. 随机补偿随机补偿 。随机补偿就是将低压电容器组与。随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时电动机并接，通过控制、保护装置与电机，同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制用电以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。单位无功负荷。 v随机补偿的优点：用电设备运行时，无功补偿投随机补偿的优点：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，而且不入，用电设备停运时，补偿设备也退出，而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安需频

4、繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活，维护简单、事故率低等装容易、配置方便灵活，维护简单、事故率低等。无功功率补偿的方法无功功率补偿的方法2. 2. 随器补偿随器补偿 随器补偿是指将低压电容器通过低压保随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配变空载无功是用电单位无功负荷的主的空载励磁无功，配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占

5、供电量的要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加。比例很大，从而导致电费单价的增加。 v随器补偿的优点：接线简单、维护管理方便、能随器补偿的优点：接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，有效地补偿配变空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，使该部分无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低无功网损，具有较高的经济性，是目前补偿降低无功网损，具有较高的经济性，是目前补偿无功最有效的手段之一。无功最有效的手段之一。无功功率补偿的方法无功功率补偿的方法 3. 3. 跟踪补偿跟踪补偿 跟踪补偿是指以无功补偿

6、投切装跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户用户0.4kv0.4kv母线上的补偿方式。适用于母线上的补偿方式。适用于100kVA100kVA以以上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补上的专用配变用户，可以替代随机、随器两种补偿方式，补偿效果好。偿方式，补偿效果好。 v跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更量小，比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。应优先选用跟踪补偿方式。可靠。应优先选用跟踪补偿方式。无功功率补偿的方法无功

7、功率补偿的方法功率因数的计算功率因数的计算瞬时功率因数瞬时功率因数均权功率因数均权功率因数最大负荷时最大负荷时的功率因数的功率因数无功补偿的效果常用补偿前后的功率因数来无功补偿的效果常用补偿前后的功率因数来体现。因此我们需要掌握计算功率因数的计体现。因此我们需要掌握计算功率因数的计算方法。算方法。计算功率计算功率因数的原因数的原因因瞬时功率因数瞬时功率因数：是指某一瞬间的功率因数，可由功率因数表：是指某一瞬间的功率因数，可由功率因数表（相位表）直接读出，或由电压表、电流表和功率表在同一时（相位表）直接读出，或由电压表、电流表和功率表在同一时刻的读数按下式求出：刻的读数按下式求出：式中，式中，P

8、 P为功率表读数（为功率表读数（kWkW）；）；U U为电压表读数（为电压表读数（kVkV）；）；I I为电流为电流表读数（表读数（A A）。）。均权功率因数均权功率因数：是指在某一规定时间内日功率因数的平均值，：是指在某一规定时间内日功率因数的平均值，可根据有功电能表和无功电能表的读数按下式进行计算。可根据有功电能表和无功电能表的读数按下式进行计算。avUIP3cos22cosqppavWWW最大负荷时的功率因数最大负荷时的功率因数：是指在负荷计算中按有功计算负：是指在负荷计算中按有功计算负荷荷 和视在计算负荷和视在计算负荷 计算而得功率因数，即计算而得功率因数，即30P3030cosSP式

9、中，式中， 为某一时间消耗的有功电能（为某一时间消耗的有功电能（KWhKWh）；为）；为同一时间内消耗的无功电能（同一时间内消耗的无功电能（kvarhkvarh）pW30S功率因数的计算功率因数的计算提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需的无功功率，使电力系统在输送一定的有功功率时分所需的无功功率，使电力系统在输送一定的有功功率时可降低其中通过的无功电流。提高功率因数的方法很多，可降低其中通过的无功电流。提高功率因数的方法很多，可分为两大类，即提高自然功率因数和功率因数的人工补可分为两大类，

10、即提高自然功率因数和功率因数的人工补偿法。偿法。提高自然功率因数：提高自然功率因数：a.正确选择感应电动机的型号和容量b.限制感应电动机的空载运行c.提高感应电动机的检修质量d.合理使用变压器e.感应电动单机同步化运行提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的补偿法：当采用提高自然功率因数的措施后仍不提高功率因数的补偿法：当采用提高自然功率因数的措施后仍不能达到规定的功率因数要求时，必须考虑装设无功补偿设备对功能达到规定的功率因数要求时，必须考虑装设无功补偿设备对功率因数进行人工补偿。根据补偿的无功功率性质，可分为稳态无率因数进行人工补偿。根据补偿的无功功率性质，可分为稳态无功功率补偿

11、设备和动态无功功率补偿设备两大类。功功率补偿设备和动态无功功率补偿设备两大类。1.稳态无功功率补偿设备（主要有同步补偿机和并联电容器）同步补偿机是一种专门来无功补偿的空载运行的同步电动机，通过调节其励磁电流可以起到补偿系统无功功率的作用。并联电容器是一种专门用来无功补偿的电力电容器无功自动补偿装置根据电容器自动投切的条件不同，可分为四中控制方式：a.按昼夜时间划分进行控制。b.按母线电压的高低进行控制。c.按无功功率的大小进行控制。d.按功率因数的大小进行控制。提高功率因数的方法提高功率因数的方法2.动态无功功率补偿设备（动态无功功率补偿设备用于急剧变动的冲击负荷，如炼钢电弧炉、轧钢机等的无功

12、功率补偿。）动态无功功率补偿设备又称为“静止型无功功率自动补偿装置”，简称“静补装置”（SVC），具有响应速度快、平滑调节性能好、补偿效率高、维修方便及谐波、噪声、损耗均小等优点，因此应用越来越广泛。电容器并联补偿的工作原理电容器并联补偿的工作原理在工业企业中，绝大部分是电感性和电阻性的负载在工业企业中，绝大部分是电感性和电阻性的负载，因此总的电流，因此总的电流 将滞后电压一个角度将滞后电压一个角度 。当在。当在R R、L L电路中并联接入电容器电路中并联接入电容器 后，如下图后，如下图a a，其中总的，其中总的电流为电流为 由由b b、c c相相 量图可知，并联电容器量图可知，并联电容器 与

13、与 之间的夹角变小了，因此，供电回路的功率因之间的夹角变小了，因此，供电回路的功率因数提高了。数提高了。电容器无功补偿原理及相量图RLIRLCIIIUI（a）（b）（c），CIRLILUICCCIUIRLICI，RLIIU补偿容量的计算补偿容量的计算v图图d d表示功率因数的提高与无功功率和视在功率变表示功率因数的提高与无功功率和视在功率变化之间的关系。从图化之间的关系。从图d d可以看出，当有功负荷可以看出，当有功负荷 不不变时，要使功率因数从变时，要使功率因数从 提高到提高到 ，必须装设，必须装设的无功补偿容量为的无功补偿容量为 ，式中，式中 为最大有功计算负荷（为最大有功计算负荷（kWk

14、W）；）； 称为补称为补偿率或比补偿功率（偿率或比补偿功率（kvar/kWkvar/kW），表示），表示1kW1kW有功负有功负荷需要补偿的无功功率；荷需要补偿的无功功率； 和和 分别为补偿前、分别为补偿前、后的功率因数角的正切值。后的功率因数角的正切值。v在计算补偿用电力电容器的容量和个数时，应考在计算补偿用电力电容器的容量和个数时，应考虑以下两个问题：虑以下两个问题：30Pcos，cos30303030qc)tantan(PPQQQC，）（，tantanqctan，tan30P30S，30S,30Q，30Q图d 功率因数与无功功率和视在功率的关系补偿容量的计算补偿容量的计算2,)(NNNUUQQ（1 1）当电容器的额定电压与实际运行电压不相符时，电容器的实）当电容器的额定电压与实际运行电压不相符时，电容器的实际补偿容量应按下式进行计算：际补偿容量应按下式进行计算：式中，式中， 为电容器的额定容量（为电容器的额定容量（kvarkvar）；）； 为电容器在实际运行为电容器在实际运行电压时的容量（电压时的容量（kvarkvar）；）； 为电容器的额定电压（为电容器的额定电