【什么是無功補償】

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什么是無功補償

1.無功功率概念
    使用交流電源時電源會供給負載兩部分功率；一種是有功功率，一種是無功功率。用電設備能夠保持正常運行所需的電功率是有功功率提供的，也就是將電能轉換為其他形式能量，如機械能、熱能或光能。符號用P 表示，單位為瓦(W)、千瓦(kW)和兆瓦(MW)。
    無功功率較為抽象，它是用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的功率。它不對外作功，而是轉變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。符號用Q表示，單位為乏(Var)和千乏(kVar)。
    無功功率不是無用功率。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。
2. 無功補償?shù)脑?nbsp;
    把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路上，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率來補償。實質上就是把原來是由電網或者變壓器提供的無功功率，改為由交流電力電容器來提供。
3. 無功補償?shù)姆绞?nbsp;
    無功補償有并聯(lián)電容器、SVC、SVG三種主要補償方式，而且根據(jù)系統(tǒng)負載情況和需要達到的補償效果及按照安裝位置的不同，無功補償可分為集中補償、分組補償和就地補償三種。分散補償方式是一種相對就地補償而言比較經濟合理的補償方式。因為它的電容器組的利用率較就地補償高，因此總的需要量較就地補償小，選擇無功補償方式的原則是“規(guī)劃合理布局，分級補償，就地平衡；集中補償與分散補償相結合，低壓補償為主；調壓與降損相結合，降損為主。”。
4無功補償?shù)囊饬x
    無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中所承擔的作用是提高電網的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗、提高供電效率、改善供電質量，所以無功功率補償裝置在電力配電系統(tǒng)中處在一個不可或缺的非常重要的位置。下面從三個方面加以說明。
4.1 改善電壓質量
    輸電線路電壓損耗由兩部分組成，即有功功率在電阻上的壓降和無功功率在電抗上的壓降。一般說來，在電網的線路、變壓器的等值電路中，電抗的數(shù)值比電阻大得多。所以無功功率對電壓損耗的影響很大，而有功功率對電壓損耗的影響則要小得多。因此，在電力系統(tǒng)中，無功功率是造成電壓損耗的主要因素。電網中無功補償設備的合理配置，與電網的供電電壓質量關系十分密切。合理安裝補償設備可以改善電壓質量。而且越靠近線路末端裝設無功補償裝置對改善電壓質量效果更好。
4.2 降低線損
    在某一額定電壓下，有功功率恒定不變，由于功率因數(shù)變化，其線路損耗發(fā)生變化 P=UICosΦ   P損=I²R   △P損%=[1-(CosΦ1/CosΦ2)²]×100%
4.3 線路、變壓器的增容及成本降低
設S為原視在容量，線路、變壓器的增容量△S=S（1-CosΦ1/CosΦ2），因國家根據(jù)企業(yè)功率因數(shù)值調整電價高低，因此加設補償裝置提高功率因數(shù)后對企業(yè)和電力系統(tǒng)有重大經濟效益。
(1)在設備容量不變的條件下，由于提高了功率因數(shù)可以少送無功功率，因此可以多送有功功率。
(2)如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變容量也相應地減少
(3)安裝無功補償設備，可使發(fā)電機多發(fā)有功功率。系統(tǒng)采取無功補償后，使無功負荷降低，發(fā)電機就可少發(fā)無功，多發(fā)有功，充分達到銘牌標準。
(4)降低企業(yè)用電成本
    企業(yè)用電成本主要以兩種方式進入企業(yè)總成本，其一為供配電設施建設投資費用，以固定資產折舊攤銷到每月成本中，其二為每月交納的電費，供電部門向企業(yè)收取電費，主要由以下幾部分組成：
          基本電費=主變容量(KVA)×18（元/KVA 月）
          電量電費=有功電度(KWh)×單價（元/KVA 月，分峰谷平段）
          力調電費=（基本電費+電量電費）×獎罰比率
對于基本電費A 的收取，因為只由主變壓器的安裝容量決定，因此，合理配置變壓器是問題的關鍵，努力減小通過變壓器的無功電流，即盡能地提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，有效地使用變壓器的安裝容量。
     采用有效無功功率補償后，每年節(jié)約基本電費，對于力調電費C，是由企業(yè)系統(tǒng)功率因數(shù)決定。若選擇采取補償辦法，又可將免交該力調電費。
對于電量電費B，其中無功電流造成的線路有功損耗也是一筆不可低估的經濟損失，線路和變壓器銅損由于和電流的平方成正比，此部份以發(fā)熱形式消耗掉的無功電流造成的有功損耗，也給企業(yè)帶來每月有功電量計費的經濟損失。通過比較可看出，采取提高功率因數(shù)方案，也可大大減少這方面的經濟損失。
功率因數(shù)自0.64及以下，每降低0.01電費增加2%。

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