【干货】Z易懂的无功补偿知识汇总

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2016-10-13分享加入收藏关注：-

          1.什么是无功功率
          电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量损耗，仅在负荷与电源之间往复交换，在三相之间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。

          无功功率分为：
          感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90度，如电动机、变压器、晶闸管变流设备等；
          容性无功：电流矢量超前于电压矢量90度，如电容器、电缆输配电线路等；
          基波无功：与电源频率相等的无功（50Hz）；
          谐波无功：与电源频率不相等的无功。

          2.功率因数
          实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容性的，是既有电感或电容，又有电阻的负载。这种负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差，相位角的余弦称为功率因数，又称力率，它是有功功率与视在功率之比。

          三相功率因数的计算公式为：cosΦ=P/S
           式中：cosΦ——功率因数；P——有功功率，kW；S——视在功率，kVA
          我国对功率因数有一定要求，对供电公司的要求是110kV站，功率因数在0.95~0.98之间；220kV站，功率因数在0.95以上。对用户的要求是100kVA以上的变压器，功率因数大于0.9。对农灌的要求是100kVA以上的变压器，功率因数大于0.8。

          3.无功补偿

          电力系统中，不但有功功率要平衡，无功功率也要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间的相量关系如图所示。

S：视在功率；Q：无功功率；P：有功功率

          由式cosΦ=P/S可知，在一定的有功功率下，功率因数cosΦ越小，所需的无功功率越大。为满足用电的需求，供电线路和变压器的容量就需要增加，这样不仅要增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为了提高电网的经济运行效率，根据电网中的无功类型，人为的补偿容性无功或感性无功来抵消线路的无功功率。

          无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功功率在电网中的传输，相应减少了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。无功补偿主要有以下几方面的作用。

          （1）提高电压质量。

          （2）提高变压器的利用率，减少投资。
          （3）提高功率因数，可避免因为功率因数过低而被供电部门罚款。
          （4）提高电力网传输能力。

          （5）提高电网中有功功率的输出。

          （6）减小线路损耗，增加设备使用寿命。

          4.无功补偿的补偿方式

          集中补偿：装设在企业或地方总变电所6~35kV母线上，可减少高压线路的无功损耗，而且能提高本变电所的供电电压质量。
          分散补偿：装设在功率因数较低的车间或村镇终端变、配电所的高压或低压母线上。这种方式与集中补偿有相同的优点，但无功容量较小，效果较明显。
          就地补偿：装设在异步电动机或电感性用电设备附近，就地进行补偿。这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数，又能改变用电设备的电压质量。

          无功补偿的节能只是降低了补偿点至发电机之间的供电损耗，所以高压侧的无功补偿不能减少低压网侧的损耗，也不能使低压供电变压器的利用率提高。根据针对性补偿理论，就地补偿的节能效果Z为显著。集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；调节补偿与固定补偿相结合，以固定补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主。

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