文档介绍：OGO
无功补偿基本原理和方法
田哲
无功补偿(滤波)
什么是功率、功率因数
无功补偿基础知识
2、提高功率因数的意义
3、无功补偿的基本原理和方法
4、无功补偿在系统中的作用
5、无功补偿设备的种类
无功补偿基础知识
1、功率、功率因数
在电网中,功率分为有功功率、无功功率和
视在功率。交流电网中,由于有阻抗和电抗
(感抗和容抗)的同时存在,所以电源输送
到电器的电功率并不完全做功。因为,其中
有一部分电功率(电感和电容所储的电能)
仍能回输到电网,因此,凡实际为电器(
阻性质)所吸收的电功率叫有功功率。电感
和电容所储的电能仍能回输到电网,这部分
功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不
消耗,称为无功功率。
无功补偿基础知识
1、功率、功率因数
有功:将电能转换为其他形式的能量
无功:建立交变磁场和感应装置的磁通,只
实现能量的交换,而不做功
感性无功:电流矢量滞后于电压矢量90
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
如电容器、电缆输配电线路等
无功补偿基础知识
当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相
位时,电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电
压U和电流的乘积,即:P=U×
电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。
电动机和变压器运行时需要建立磁场,这部分
能量不能转化为有功功率,因此称之为无功率Q。
此时电流滞后电压一个角度p。
在选择变配电设备时应按视在功率S,即有功
功率和无功功率的几何和
S
无功补偿基础知识
无功功率的传输加重电网的负担,使电
网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地
补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的
感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感
性无功功率QL时,电网只传输有功功率P
无功补偿基础知识
在交流电网中,如负载是纯电阻,电压和电流
是同相位,那么电压和电流的乘积就是有功功率,
但在有电感或电容的电路中,电压和电流有着相
位差,所以电压和电流的乘积并不是负载电路实
际吸收的电功率,而是表面上的数值,叫做视在
功率,用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏
安,用字母k∨A表示。
有功功率与视在功率的比值就是功率因数,用
COSφ表示,它是没有单位的。
COS=P/S
无功补偿基础知识
功率因数,有功功率出力在设备容量中所占的比
重
0≤cosq≤
功率三角形
s=Q-+A
P=Scoop
Q= Ssin
节电:{P→S或cosp=1
Q→>0
无功补偿基础知识
电阻性质
的电器电阻丝、加热、发光装置
电网基
电感性质
本元件
的电器电动机、变压器等
电容性质
的电器电容器、电缆等
无功补偿基础知识
◆2、提高功率因数的意义:
在一定的有功功率下,当用户的cos
比较小,视在功率比较大,为了满足用电
的需要,供电线路和变压器的容量需要大,
这样,增加了供电投资、降低设备利用率
也增加线路网损。负载的功率因数过低
供电设备的容量不能充分利用,在一定的
电压下向负载输送一定的有功功率时,通
过输电线路的电流增大,导线电阻的能量
损耗和导线阻抗会造成电压降。所以,功
率因数是电力系统中的一个重要指标