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無功補償和功率因數分析

發布時間:2019-03-19 責任編輯:xueqi

【導讀】學術上,功率因數就等于有功功率除以視在功率的比值。有功功率就是用電設備消耗的電能。這里與有功功率相對應的有一個無功功率,它是在用電設備中空轉的電能。有功功率的平方+無功功率的平方=視在功率的平方。
 
功率因數是針對不同的負載說的,在之前的直流電時代,是沒有功率因數這一說的,那時候功率因數都是1。后來特斯拉將我們帶入了交流電時代,從此以后功率因數就常常伴隨著我們的身邊。(一般功率因數都是小于1的)
 
 
具體來說,功率因數就是線路和負載中的電容和電感,這兩種器件和一般的用電器件不一樣。它們不光要吃(消耗)電能,它們還要拿(儲存),并且一般來說對于其吃電的能力,其拿電的能力遠遠大于。這就造成了一部分電能沒有做功,但是卻產生了電流。
 
其實電做不做功也是那些科學家研究的事,和我們一般也沒什么關系。但是發電機表示自己本來能發1萬千瓦一小時的電,現在功率因數比較低,在保證電流不過載(過載犧牲發電機壽命,并且容易故障)的條件下,自己發的電少了。
 
這下發電廠不干了,咱們賣電可是按有功功率算的呀,無功功率跟著湊什么熱鬧。供電局表示自己的線路都滿載了,用電端說電不夠,發電端說發不出來啦~哦~原來都給無功功率把容量給占用了。這就好比你坐地鐵,買一次票,從起點到終點,再到起點。。。就是不出站。5元錢坐一天地鐵。地鐵人員表示很無奈。
 
OK!咋整?什么?容性負載和感性負載能相互抵消?原來電容電流超前電壓90°。而電感則是電壓超前電流90°。那么兩個容抗和感抗相等的電容和電感在一起,電路的功率因數就成1啦。
 
那么問題來了,我們日常的供電系統的負載,是電感多呢?還是電容多呢?小編先說說電容,廣義來說,任意兩個導體組成的孤立體系都是一個電容器,但是這種電容的電容量很小,主要和導體上電荷量及導體見距離有關。
 
再說說電感,電感就是電線多轉幾個彎。最常見的就是線圈。小編就見過一個電焊機因為線長了,工人又犯懶,沒有把卷在一起的電線分開,結果導致電焊機不能引弧。他們驚呼:上午用還是好的,怎么下午就壞啦。然后我上去飛起一腳,電焊機就修好啦!哈哈,跑題啦!
 
除了線圈,電動機也是屬于電感型負載,通俗點說,只要有繞組的都是電感型負載。所以日常中,電感性負載的亮要遠大于電容性負載。
 
 
所以我們要功率補償,一般就是算一下自己這邊的無功功率,然后上一套電力電容器。功率因數就上去了!
 
 
補償容量如何確定?
 
(1)按功率因數標準確定補償容量:Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)
 
(2)按供電能力要求確定補償容量
 
(3)高供高計的用戶變壓器無功補償容量的確定
 
1250kVA的變壓器的有功功率:P=S*cosΦ=1250*0.85=1062.5Kw
 
按功率因數標準確定的補償容量:Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)=1062.5*(0.6197-0.3287)=309.19 kvar
 
800kVA的變壓器的有功功率:P=S*cosΦ=800*0.85=680kW
 
按功率因數標準確定的補償容量:Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)=680*((0.6197-0.3287)= 197.88kvar
 
所以,1250kVA的變壓器的無功補償容量確定為310kvar,800kVA的變壓器的無功補償容量確定為200kvar。
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