文档介绍：项目编号：
陕西斯瑞工业有限责任公司
真空感应中频熔炼炉无功补偿改造项目
编写：王海龙
会审：
审定：
批准：
2013年01月20日
无功补偿的经济意义
公司中频炉的电路分析
效益分析
中频熔炼电源的改进方案
配电室的无功补偿配套方案
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一、无功补偿的原理及经济意义
1•无功补偿的原理
功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率•直接消耗电能,把电能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功,这部分功率称为有功功率；
不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率
例如磁元件建立磁场占用的电能，纯感元件中作功时，电流超前于电压90度
电流通过元件中作功时，电流滞后电压90度同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，件，使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角接近0度，也就是尽可能使电压、电流同相位，使电路呈现纯阻性电路的特性。这样电路中电流最小，那么流过整个闭合回路的电路中的损耗最小，负载的转换效率最高，这就是无功补偿的原理，工厂企业的设备主要是各种电机及感性负载具体分析如下：
电机数学模型
以二相导通星形三相六状态为例，为了便于分析，假定：
町三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称;
忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响；
电枢绕组在定子内表面均匀连续分布；
磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。
则三相绕组的电压平衡方程可表示为：
式中：s Ut，叫为定子相绕组电压(V)； ls. 为定子相绕组电流(A)；
“ 冷为定子相绕组电动势(V)； L为每相绕组的自感(H)； M为每相绕组间
的互感(H)； p为微分算子p=d/dt0
三相绕组为星形连接，且没有中线，则有
h+Jb + h= 0
MJ. + + MJP = 0
得到最终电压方程:
(2)
⑶
(4)

从图中可以明显看出这是一种3相平衡的L-R串联谐振电路，电路的特性分
析如下：
兀件的丈流电路
流的关系
\u = -eL=L-
n(ot
d(ZJsin(y/)
频率相同
U=I・L
at ③电压超前电流90舟
相位差9=0厂0i =90 °
/ i = V2 / sin(01
u— ^21(oL sin +90°)
则:
U=I uL 或 / CO L
厝2 dfL\
直流：/= 0,^=0,电感Z视为短路交流：f XL\
感抗(Q)
拂电感厶具有通直阻交的作用
/90。= \a)L
根据:r
・U —
XL=coL=2nfn
可得相量丸
率的函数
21 sin co t
•sin (M+90 °)
ZJL°
/90° = /fy Z/90°
o
u o
苛LX、
相量图
⑴瞬时功率
电感电路‘复数形瓠1鯉璐12
i = y[2I sin co t
u = 42I fyZ sin (tt)Z+90 °)
i ■ u - UI 2 a)t
⑵平均功率
■ u-UI sin 2co /
瞬时功
储能•放能'
可逆的能量转换过程
拂电感£是储能元件。
结论：
纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换(能量的吞吐)0
(3)无功功尋_
q=ui=i2xl=
单位：Var
■1^ EiangifEriSEJ^
电源上,
18mA
(2)当/=
Xl = 2枫
所以电感元件 |
具有通低频阻高频的特性
厂电容兀件的交流电路压的关系 ri = c^
dt

厂
设:u=y/2Usin(f)t
则：/ = <7屯
dt
—y[2U co C sin(cu ( + 90°)
u
pc
o：—
UC CD cos co t
电流与电压的变化率成

OOOHz 时
2 x x 5000 x -^― = 3140
频率相同
I=U・C