無功補償與諧波治理

1、無功補償與諧波治理第一篇 基本概念一、無功補償1、有功功率，無功功率，視在功率，功率因數(shù)有功功率（P）： 實際為電器所吸收的電功率無功功率（Q）：交流電網(wǎng)中，由于有阻抗和電抗（感抗和容抗）的同時存在，電感和電容所儲的電能仍能回輸?shù)诫娋W(wǎng)，這部分功率在電源與電抗之間進(jìn)行交換，交換而不消耗，稱為無功功率。視在功率（S）：在交流電網(wǎng)中，如負(fù)載是純電阻，電壓和電流是同相位，那么電壓和電流的乘積就是有功功率，但在有電感或電容的電路中，電壓和電流有

2、著相位差，所以電壓和電流的乘積并不是負(fù)載電路實際吸收的電功率，而是表面上的數(shù)值，叫做視在功率功率因數(shù)（COSφ）有功功率與視在功率的比值就是功率因數(shù)Q SP單相電路中：S=UXIP=U*I* cosφQ=U*I* sinφS=√P2+Q2 三相電路中：S=√3U*IP=√3U*I* cosφQ=√3U*I* sinφS=√P2+Q2感性無功：感性負(fù)荷產(chǎn)生的無功（電機、變壓器等）容性無功：容性負(fù)荷產(chǎn)生的無功（

3、電容器）P-輸送的有功功率，kW Q-輸送的無功功率，kvarR-線路電阻，Ω X-線路電抗，Ω 安裝補償設(shè)備容量 Qc 后，線路電壓降為ΔU1，計算如下： ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U 很明顯，ΔU1＜ΔU，即安裝補償電容后電壓損失減小了。由式(1)、(2)可得出接入無功補償容量Qc 后電壓升高計算如下： ΔU-ΔU1=QcX/U 由于越靠近線路末端，線路的電抗 X 越大，因此從(3

4、)式可以看出，越靠近線路末端裝設(shè)無功補償裝置效果越好。 2） 、 無功補償降低電能損耗 安裝無功補償主要是為了降損節(jié)能，如輸送的有功 P 為定值，加裝無功補償設(shè)備后功率因數(shù) 由cosφ提高到 cosφ1，因為 P＝UIcosφ，負(fù)荷電流 I 與 cosφ成反比，又由于 P＝I2 R，線路的有功損失與電流 I 的平方成正比。當(dāng) cosφ升高，負(fù)荷電流 I 降低，即電流 I 降低，線路有功損耗就成倍降低。反之當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)從 1

5、 降低到 cosφ時，電網(wǎng)元件中功率損耗將增加的百分?jǐn)?shù)為ΔPL%，計算如下： ΔPL%＝(1/cos2φ-1)·100% 功率因數(shù)降低與功率損耗增加的百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系如表 1。表 1 功率因數(shù)從 1 降低到左列數(shù)值 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65電網(wǎng)元件中有功損耗增加百分?jǐn)?shù)△% 11 23 38 56 78 104 136功率因數(shù)提高對降低有功功率損耗的影響見表 2。 表