工廠無(wú)功補(bǔ)償方法培訓(xùn)演示

（優(yōu)選）工廠無(wú)功補(bǔ)償方法培訓(xùn)課件當(dāng)前1頁(yè)，總共36頁(yè)。

什么是無(wú)功功率無(wú)功功率的作用無(wú)功分類什么是功率因數(shù)功率因數(shù)低的危害什么是無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔脽o(wú)功補(bǔ)償方式無(wú)功補(bǔ)償容量的確定十.無(wú)功補(bǔ)償裝置當(dāng)前2頁(yè)，總共36頁(yè)。一、什么是無(wú)功功率

許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的交換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無(wú)功功率，凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率，因此，所謂的“無(wú)功”并不是“無(wú)用”的電功率，只不過(guò)它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無(wú)功電源，兩者缺一不可。無(wú)功功率單位為乏(Var)。當(dāng)前3頁(yè)，總共36頁(yè)。

當(dāng)前4頁(yè)，總共36頁(yè)。二、無(wú)功功率的作用

無(wú)功功率決不是無(wú)用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。當(dāng)前5頁(yè)，總共36頁(yè)。二、無(wú)功功率的作用

在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無(wú)功功率。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng)，那么這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)前6頁(yè)，總共36頁(yè)。三、無(wú)功分類感性無(wú)功：電流矢量滯后于電壓矢量90°

如電動(dòng)機(jī)、變壓器、晶閘管變流設(shè)備等容性無(wú)功：電流矢量超前于電壓矢量90°

如電容器、電纜輸配電線路等基波無(wú)功：與電源頻率相等的無(wú)功（50HZ）諧波無(wú)功：與電源頻率不相等的無(wú)功當(dāng)前7頁(yè)，總共36頁(yè)。四、什么是功率因數(shù)

當(dāng)前8頁(yè)，總共36頁(yè)。四、什么是功率因數(shù)

實(shí)際供用電系統(tǒng)中的電力負(fù)荷并不是純感性或純?nèi)菪缘?，是既有電感或電容、又有電阻的?fù)載。這種負(fù)載的電壓和電流的相量之間存在著一定的相位差，相位角的余弦cosφ稱為功率因數(shù)，又稱力率。它是有功功率與視在功率之比。三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為：

當(dāng)前9頁(yè)，總共36頁(yè)。四、什么是功率因數(shù)

式中：cosφ—功率因數(shù)

P—有功功率，KWQ—無(wú)功功率，KvarS—視在功率，KVA

當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷呈感性時(shí)，如電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等負(fù)載，這時(shí)電網(wǎng)的電流滯后電壓一個(gè)角度，當(dāng)負(fù)荷呈容性時(shí)，如過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)，這時(shí)電網(wǎng)的電流超前于電壓的一個(gè)角度，功率因數(shù)超前或滯后是指電流與電壓的相位關(guān)系。當(dāng)前10頁(yè)，總共36頁(yè)。五、功率因數(shù)低的危害

功率因數(shù)低無(wú)功分量占得比例大，對(duì)用電也產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：(1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。(2)視在功率一定時(shí)，增加無(wú)功功率就要降低輸、變電設(shè)備的供電能力。(3)電網(wǎng)內(nèi)無(wú)功功率的流動(dòng)會(huì)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。(4)系統(tǒng)缺乏無(wú)功功率時(shí)就會(huì)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。當(dāng)前11頁(yè)，總共36頁(yè)。六、什么是無(wú)功補(bǔ)償

有功功率、無(wú)功功率、視在功率之間的相量關(guān)系如圖一由式cosφ=P/S可知，在一定的有功功率下，功率因數(shù)cosφ越小，所需的無(wú)功功率越大。為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量就需要增加。這樣，不僅要增加供電投資、降低設(shè)備利用率，也將增加線路損耗。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，根據(jù)電網(wǎng)中的無(wú)功類型，人為的補(bǔ)償容性無(wú)功或感性無(wú)功來(lái)抵消線路的無(wú)功功率。

當(dāng)前12頁(yè)，總共36頁(yè)。六、什么是無(wú)功補(bǔ)償

電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無(wú)功功率，由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償。當(dāng)前13頁(yè)，總共36頁(yè)。七、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔脽o(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)帶來(lái)以下好處：1.降低電能損耗。2.改善電能質(zhì)量。電網(wǎng)中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置，與電網(wǎng)的供電電壓質(zhì)量關(guān)系十分密切，合理安裝補(bǔ)償設(shè)備可以改善電壓質(zhì)量。3.挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力（0.7與0.9）（1）如需要的有功不變，則由于需要的無(wú)功減少，因此所需要的配變?nèi)萘恳蚕鄳?yīng)地減少；當(dāng)前14頁(yè)，總共36頁(yè)。電容器無(wú)功補(bǔ)償原理電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗主要是感性的，需要容性無(wú)功來(lái)補(bǔ)償感性無(wú)功。當(dāng)前15頁(yè)，總共36頁(yè)。七、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔茫?）在設(shè)備容量不變的條件下，由于提高了功率因數(shù)可以少送無(wú)功功率，因此可以多送有功功率；（3）安裝智能無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可使發(fā)電機(jī)多發(fā)有功功率。系統(tǒng)采取無(wú)功補(bǔ)償后，使無(wú)功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就可少發(fā)無(wú)功，多發(fā)有功，充分達(dá)到銘牌出力。4.減少用戶電費(fèi)支出（1）可以避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰。（2）可以減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無(wú)功功率造成的有功功率損耗，因而相應(yīng)可以減少電費(fèi)的支出。當(dāng)前16頁(yè)，總共36頁(yè)。功率因數(shù)指標(biāo)我國(guó)對(duì)功率因數(shù)的要求：對(duì)供電公司的要求：110KV站，功率因數(shù)在0.95~0.98之間。

220KV站，功率因數(shù)在0.95以上。對(duì)用戶的要求：100KVA以上的變壓器，功率因數(shù)大于0.9。對(duì)農(nóng)灌的要求：100KVA以上的變壓器，功率因數(shù)大于0.8。當(dāng)前17頁(yè)，總共36頁(yè)。七、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

當(dāng)前18頁(yè)，總共36頁(yè)。七、無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?提高電力網(wǎng)傳輸能力有功功率與視在功率的關(guān)系式為：

P=Scosφ

可見(jiàn)，在傳輸一定有功功率的條件下，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)傳輸?shù)墓β试叫?。?dāng)前19頁(yè)，總共36頁(yè)。八、無(wú)功補(bǔ)償方式

1．集中補(bǔ)償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所6~35KV母線上，可減少高壓線路的無(wú)功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

2．分散補(bǔ)償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補(bǔ)償有相同的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)功容量較小，效果較明顯。當(dāng)前20頁(yè)，總共36頁(yè)。八、無(wú)功補(bǔ)償方式3．就地補(bǔ)償：裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。配置參考：對(duì)于小容量負(fù)載，按照負(fù)載總功率的25%~40%配置智能電容器容量。

*無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能只是降低了補(bǔ)償點(diǎn)至發(fā)電機(jī)之間的供電損耗，所以高壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償不能減少低壓網(wǎng)側(cè)的損耗，也不能使低壓供電變壓器的利用率提高。根據(jù)最佳補(bǔ)償理論，就地補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果最為顯著。當(dāng)前21頁(yè)，總共36頁(yè)。無(wú)功補(bǔ)償原則

集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；調(diào)節(jié)補(bǔ)償與固定補(bǔ)償相結(jié)合，以固定補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主。當(dāng)前22頁(yè)，總共36頁(yè)。九、無(wú)功補(bǔ)償容量的確定

1．用電能平衡測(cè)試儀測(cè)取運(yùn)行中三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率和功率因數(shù)，如要提高到cosφ2，則無(wú)功功率補(bǔ)償容量為：

Qc=P(tgφ1-tgφ2)Kvar P為異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率KWφ1—補(bǔ)償前的功率因數(shù)角

φ2—補(bǔ)償后的功率因數(shù)角，一般取0.90~0.95 qc—電容器補(bǔ)償率，qc=tgφ1-tgφ2，查表可知當(dāng)前23頁(yè)，總共36頁(yè)。九、無(wú)功補(bǔ)償容量的確定2．按異步電動(dòng)機(jī)空載電流的計(jì)算方法確定

其中 電動(dòng)機(jī)空載電流 式中：—電動(dòng)機(jī)的額定電流A—電動(dòng)機(jī)的自然功率因數(shù)。當(dāng)前24頁(yè)，總共36頁(yè)。無(wú)功補(bǔ)償容量的確定當(dāng)前25頁(yè)，總共36頁(yè)。十、無(wú)功補(bǔ)償裝置

電力系統(tǒng)的無(wú)功裝置包括：同步電機(jī)并聯(lián)電容器靜止無(wú)功補(bǔ)償器靜止無(wú)功發(fā)生器

這4種裝置又稱為無(wú)功補(bǔ)償裝置，也稱無(wú)功電源。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無(wú)功又能吸收感性無(wú)功。當(dāng)前26頁(yè)，總共36頁(yè)。1、同步電機(jī)①同步發(fā)電機(jī)：同步發(fā)電機(jī)是唯一的有功電源，同時(shí)又是最基本的無(wú)功電源

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),以滯后功率因數(shù)運(yùn)行為主，向系統(tǒng)提供無(wú)功，但必要時(shí)，也可以減小勵(lì)磁電流，使功率因數(shù)超前，即所謂的"進(jìn)相運(yùn)行"，以吸收系統(tǒng)多余的無(wú)功。當(dāng)前27頁(yè)，總共36頁(yè)。1、同步電機(jī)②同步調(diào)相機(jī):同步調(diào)相機(jī)是空載運(yùn)行的同步電機(jī)，它能在欠勵(lì)或過(guò)勵(lì)的情況下向系統(tǒng)吸收或供出無(wú)功，裝有自勵(lì)裝置的同步電機(jī)能根據(jù)電壓平滑地調(diào)節(jié)輸入或輸出的無(wú)功功率，這是其優(yōu)點(diǎn)。但它的有功損耗大、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、響應(yīng)速度慢，已逐漸退出電網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)前28頁(yè)，總共36頁(yè)。2、并聯(lián)電容器

并聯(lián)電容器補(bǔ)償是目前使用最廣泛的一種無(wú)功電源，由于通過(guò)電容器的交變電流在相位上正好超前于電容器極板上的電壓，相反于電感中的滯后，由此可視為向電網(wǎng)"發(fā)出無(wú)功功率：

并聯(lián)電容器本身功耗很小，裝設(shè)靈活，節(jié)省投資；由它向系統(tǒng)提供無(wú)功可以改善功率因數(shù)，減少由發(fā)電機(jī)提供的無(wú)功功率。當(dāng)前29頁(yè)，總共36頁(yè)。電容器直接補(bǔ)償?shù)奈：胺婪洞胧╇S著電力電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，大量的使用以晶閘管為主要開(kāi)關(guān)器件的整流及變頻設(shè)備，這些設(shè)備都是產(chǎn)生大量諧波的發(fā)源地。無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（電容器直接補(bǔ)償）投入后，供電設(shè)備中的電器件（包括變壓器、電抗器、電容器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、接觸器、繼電器）經(jīng)常損壞，這就是諧波電流被電容器直接補(bǔ)償引起的諧波放大后而造成的。電網(wǎng)諧波與并聯(lián)電容器的運(yùn)行有較大的關(guān)系，因?yàn)殡娙萜骺赡苁闺娋W(wǎng)中的諧波電流放大，有時(shí)甚至在電網(wǎng)中產(chǎn)生諧振，使電器設(shè)備受到嚴(yán)重?fù)p壞，破壞當(dāng)前30頁(yè)，總共36頁(yè)。

電容器直接補(bǔ)償?shù)奈：胺婪洞胧?/p>

電網(wǎng)的正常運(yùn)行。在供電系統(tǒng)中作為無(wú)功補(bǔ)償用的并聯(lián)電容器，對(duì)于某次諧波若與呈感性的系統(tǒng)電抗發(fā)生并聯(lián)諧振，則可能出現(xiàn)過(guò)電壓而造成危害。過(guò)大的諧波電流可能使電容器壽命縮短、鼓肚、熔絲群爆甚至燒損。對(duì)配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，抑制諧波是很必要的。對(duì)于并聯(lián)電容器組，我們抑制諧波的方法主要是使用串聯(lián)電抗器，相當(dāng)于在電容旁邊串聯(lián)一個(gè)電抗，使得補(bǔ)償回路的阻抗在某次諧波相對(duì)于感性負(fù)載來(lái)說(shuō)呈感性，從而消除由于電路呈容性而帶來(lái)的諧波震蕩。當(dāng)前31頁(yè)，總共36頁(yè)。3、靜止無(wú)功補(bǔ)償器

由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對(duì)于控制信號(hào)反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時(shí)靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)還能做到分相補(bǔ)償；對(duì)于三相不平衡負(fù)荷及沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；但由于晶閘管控制對(duì)電抗器的投切過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門(mén)的濾波電抗器。當(dāng)前32頁(yè)，總共36頁(yè)。4、靜止無(wú)功發(fā)生器

SVG的特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)連續(xù)無(wú)功補(bǔ)償，并可實(shí)現(xiàn)感性無(wú)功和容性無(wú)功的補(bǔ)償，使電網(wǎng)的功率因數(shù)穩(wěn)定在0.98以上。SVG不僅對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，而且可對(duì)諧波電流實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。它的主體是一個(gè)電壓源型逆變器，由可關(guān)斷晶閘管適當(dāng)?shù)耐〝?/p>