文档介绍：低压无功补偿的应用效果
名：
班级学号：
院、系、部 电力工程学院
专 业： 发电厂及电力系统
师：
2011年5月
目录
第一章 绪论 1
第二章 无功补偿的基本原理 2
第三章 低压无功补偿装置的应无功功率在电力网元 件中流动，将会在电力网元件中引起电压损耗和功率损耗，降低电网
的电压质量，增加电网的线损率。
无功功率仅反映了具有储能元件与其外部交换能量的规模，“无
功”意味着“交换而不消耗”，不能理解为“无用”。对感性负荷,
有功功率、无功功率和视在功率之间的关系如图1所示。
ffil感性色荷关系图
S=JP 2 + Q 2 (1)
式中：S为视在功率；P为有功功率；Q为无功功率。
COS 申=P (2)
S
式中；cosP为功率因数；p为功率因数角。
由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，当用电企业cosp 越小，则所需要的无功功率越大，其视在功率也越大。这样，不仅增 加供电投资，降低设备利用费，也将增加线路网损。
为此，全国供用电规则规定：无功功率应就地平衡，用户应在提 高用电自然功率因数(未经补偿的用电设备原有的用电功率因数)的 基础上，设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时 投入或切除，防止无功电力倒送。全国供用电规则还规定了在电网高 峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压供电的工业用户和高 压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为
0. 90以上； 其他100 KVA(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数 为0．85以上；农业用电，功率因数为0．80以上，凡功率因数不能达 到上述规定的新用户，供电部门可拒绝供电。因此对无功功率进行补 偿，提高企业用电的功率因数具有重要的意义。负载的功率因数低， 对电力系统不利。
具体来讲,平衡的三相电力系统的功率,可用公式表示如 下:
P二『3UIC0S申在负荷功率P和电压U近似不变的情况下
电流I - 1/COSp 而功率损耗A P - l2=1/C0S2p
所以在电源输出同样有功功率的情况下，功率因数越低，电流越 大，功率损耗越大。通过定量计算， ，功率损耗下降近70%，可见改善功率因数具有十分明显的节能 降耗效果
负荷的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用，例如， 一台额定容量为60 KVA的单相变压器，设它在额定电压、额定电流下 运行，在负载的cos P =1时，它的传输的有功功率P=60 x COS P =60 kV,它的容量得到充分的利用，负载的cosp =0. 8时，它的传输的 有功功率降低为48 kW，容量的利用较差，cosp越小，容量利用的就 越不充分。
在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的cos p 越低，通过输电线的电流越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗的电 压降落越大。功率因数是电力经济中的一个重要指标。
2．无功功率补偿
无功功率补偿的基本概念
无功功率补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性 功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷却在 吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在 两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可从容性 负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的原理。
并联电容提高功率因数的原理
在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流I与U电压同相位，
R
纯电感负载中的电流I滞后电压900。而纯电容的电流，I则超前于电
LC
压90。。可见，电容中的电流与电感中的电流相差180o，它们能够互相 抵消。电力系统中的负载，大部分是感性的，因此总电流I将滞后于 电压一个角度o J这时，I=I。如果将并联电容器与负载并联，这时， I' =I +I总电流从I减少到I',功率因数将由cos申提高到COSp，这就 1 C 1 2 是并联电容补偿的原理。
并联电容器在电力系统中的作用
补偿无功功率，提高功率因数。
提高设备出力。
由于有功功率P二SCOSp，当设备的视在功率S—定时，如cosp提高， P也随之增大，电气设备的有功出力也就提高了。即功率因数越高， 一定电源提供的有功功率越大， 提高
,一定电源提供的有功功率提高20%，所以供电部门对电力用
户的功率因数作出了具体规定，凡功率因数不合格的就要征收罚款, 直至停止供电。
降低功率损耗和电能损失。
在三相交流咀路中，功率损耗AP的计算公式如下：
△P
P 2 R
U 2（COS（P ）2
X 10 - 3
由上式可见，当功率因数提高后，将使功率损失大大下降。因此 使