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供配電技術中的無功補償與節能降耗
發布時間：2021-01-12 瀏覽次數：
?基于無功補償技術的原理，在供配電系統選擇并使用了無功補償。闡述了選礦廠生產設備在使用無功補償裝置后，提高了功率因數，節約了電能，供電穩定可靠 。
一、引 言：
絕大多數工業企業用電設備屬感性負荷，運行時會吸收大量無功功率，降低 系統電壓和功率因數，增加線路損耗、降低供電能力。
某限公司選礦廠內一些大型設備為變頻控制 ，使用了大功率變頻器。變頻器為非線性負載， 產生大量諧波電流，造成電網及配電系統不穩定， 為解決供配電存在的隱患在供配電系統應用了無功補償技術，以提高供配電質量，保證生產順利。
二、無功補償原理
當電網電壓的波形為正弦波，且電壓與電流同相位時，電阻性電氣設備如白熾燈、電熱器等從電網上獲得的功率 P 等于電壓 U 和電流 I 的乘積， 即： P=U×I。電感性電氣設備如電動機和變壓器等由于在運行時需要建立磁場，此時所消耗的 能量不能轉化為有功功率，故被稱為無功功率 Q。此時電流滯后電壓一個角度 φ。 在選擇變配電設備時所根據的是視在功率 S，即有功功率和無功功率的矢量和：S =（P2 + Q2）1/2。無功功率為：Q=（S2 - P2）1/2
有功功率與視在功率的比值為功率因數：cosφ=P/S
無功功率的傳輸加重了電網負荷，使電網損耗增加，系統電壓下降。故需對 其進行就近和就地補償。并聯電容器可補償或平衡電氣設備的感性無功功率。當容性無功功率 QC 等于感性無功功率 QL 時，電網只傳輸有功功率 P。
三、無功補償形式
無功補償分集中補償、分散補償和就地補償三種。集中補償方式所用電容器 組的容量較分組補償或就地補償小， 利用率更高， 但未對變、配電所各饋線補償，僅減輕了電網的無功負荷。分散補償方式中的電容器組的利用率較就地補償高，因此總的需要量較就地補償小，是一種經濟合理的補償方式。
四、補償容量的確定
電網里輸、變、配電設備和電力用戶消耗的無功功率損耗約各占一半，為減 少消耗，須減少無功在電網里的流動。最好是從用戶開始增加無功補償，提高用 戶負荷的功率因數，可減少發電機無功出力和輸、變、配電設備中的無功電力消 耗，從而降低損耗。按式 Qc= P 計算補償的無功功率容量Q，式中P 為最大負荷日平均有功功率分別為裝設補償裝置前后功率因數實測值。
五、無功補償有利于降低系統的能耗
無功補償常遇到的問題和解決辦法分析
在實際工作中，無功補償工作還遇到如下問題： 1、電容器損壞頻繁。 2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運行中常發生熔斷。3、電容器組經常投入使用率低。
針對上述情況我們分析可能存在的原因如下：1、電容器損壞主要原因由于 在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響，造成所選擇的電壓等級偏低，長期運行電容器將容易損壞。2、電容器外熔斷器經常發生熔斷，主要是合閘涌流對 熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的， 或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當所致。3、電容器投入使用率低主要是由于在電容器容量選 擇及分配不當造成的。
六、結 語
可見，在電網中加裝適當容量的無功補償電容器，可以提高功率因數；而提 高功率因數又可以降低電網的電能損耗，從而帶來很大的經濟效益。工業企業供 用電系統存在很大的節能潛力，采用集中和分散相結合、高壓和低壓相結合無功 補償是高效用電、節能降耗的有效方法。
來源：互聯網
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