工廠無功補(bǔ)償方法培訓(xùn)-課件

無功補(bǔ)償電儀部

1ppt課件

什么是無功功率無功功率的作用無功分類什么是功率因數(shù)功率因數(shù)低的危害什么是無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償?shù)淖饔脽o功補(bǔ)償方式無功補(bǔ)償容量的確定十.無功補(bǔ)償裝置2ppt課件一、什么是無功功率

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、電動機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的交換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率，因此，所謂的“無功”并不是“無用”的電功率，只不過它的功率并不轉(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，還需要無功電源，兩者缺一不可。無功功率單位為乏(Var)。3ppt課件

4ppt課件二、無功功率的作用

無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動機(jī)械運(yùn)動，電動機(jī)的轉(zhuǎn)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(chǎn)生磁場，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動機(jī)就不會轉(zhuǎn)動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。5ppt課件二、無功功率的作用

在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)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(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。6ppt課件三、無功分類感性無功：電流矢量滯后于電壓矢量90°

如電動機(jī)、變壓器、晶閘管變流設(shè)備等容性無功：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功：與電源頻率相等的無功（50HZ）諧波無功：與電源頻率不相等的無功7ppt課件四、什么是功率因數(shù)

8ppt課件四、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)菪缘模羌扔须姼谢螂娙?、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)的計算公式為：

9ppt課件四、什么是功率因數(shù)

式中：cosφ—功率因數(shù)

P—有功功率，KWQ—無功功率，KvarS—視在功率，KVA

當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷呈感性時，如電動機(jī)、電焊機(jī)等負(fù)載，這時電網(wǎng)的電流滯后電壓一個角度，當(dāng)負(fù)荷呈容性時，如過補(bǔ)償狀態(tài)，這時電網(wǎng)的電流超前于電壓的一個角度，功率因數(shù)超前或滯后是指電流與電壓的相位關(guān)系。10ppt課件五、功率因數(shù)低的危害

功率因數(shù)低無功分量占得比例大，對用電也產(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，增加無功功率就要降低輸、變電設(shè)備的供電能力。(3)電網(wǎng)內(nèi)無功功率的流動會造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。(4)系統(tǒng)缺乏無功功率時就會造成低功率因數(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。11ppt課件六、什么是無功補(bǔ)償

有功功率、無功功率、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)中的無功類型，人為的補(bǔ)償容性無功或感性無功來抵消線路的無功功率。

12ppt課件六、什么是無功補(bǔ)償

電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補(bǔ)償。13ppt課件七、無功補(bǔ)償?shù)淖饔脽o功補(bǔ)償提高功率因數(shù)帶來以下好處：1.降低電能損耗。2.改善電能質(zhì)量。電網(wǎng)中無功補(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，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變?nèi)萘恳蚕鄳?yīng)地減少；14ppt課件電容器無功補(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，需要容性無功來補(bǔ)償感性無功。15ppt課件七、無功補(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)可以少送無功功率，因此可以多送有功功率；（3）安裝智能無功補(bǔ)償設(shè)備，可使發(fā)電機(jī)多發(fā)有功功率。系統(tǒng)采取無功補(bǔ)償后，使無功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就可少發(fā)無功，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。16ppt課件功率因數(shù)指標(biāo)我國對功率因數(shù)的要求：對供電公司的要求：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。對用戶的要求：100KVA以上的變壓器，功率因數(shù)大于0.9。對農(nóng)灌的要求：100KVA以上的變壓器，功率因數(shù)大于0.8。17ppt課件七、無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

18ppt課件七、無功補(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，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　?9ppt課件八、無功補(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)，但無功容量較小，效果較明顯。20ppt課件八、無功補(bǔ)償方式3．就地補(bǔ)償：裝設(shè)在異步電動機(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。21ppt課件無功補(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。22ppt課件九、無功補(bǔ)償容量的確定

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

Qc=P(tgφ1-tgφ2)Kvar P為異步電動機(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23ppt課件九、無功補(bǔ)償容量的確定2．按異步電動機(jī)空載電流的計算方法確定

其中 電動機(jī)空載電流 式中：—電動機(jī)的額定電流A—電動機(jī)的自然功率因數(shù)。24ppt課件無功補(bǔ)償容量的確定25ppt課件十、無功補(bǔ)償裝置

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

這4種裝置又稱為無功補(bǔ)償裝置，也稱無功電源。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。26ppt課件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，同時又是最基本的無功電源

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時,以滯后功率因數(shù)運(yùn)行為主，向系統(tǒng)提供無功，但必要時，也可以減小勵磁電流，使功率因數(shù)超前，即所謂的"進(jìn)相運(yùn)行"，以吸收系統(tǒng)多余的無功。27ppt課件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)，它能在欠勵或過勵的情況下向系統(tǒng)吸收或供出無功，裝有自勵裝置的同步電機(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。28ppt課件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功電源，由于通過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)提供無功可以改善功率因數(shù)，減少由發(fā)電機(jī)提供的無功功率。29ppt課件電容器直接補(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、自動開關(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30ppt課件

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)中作為無功補(bǔ)償用的并聯(lián)電容器，對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)過電壓而造成危害。過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。對配電網(wǎng)來說，抑制諧波是很必要的。對于并聯(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)一個電抗，使得補(bǔ)償回路的阻抗在某次諧波相對于感性負(fù)載來說呈感性，從而消除由于電路呈容性而帶來的諧波震蕩。31ppt課件3、靜止無功補(bǔ)償器

由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時還能做到分相補(bǔ)償；對于三相不平衡負(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電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波電抗器。32ppt課件4、靜止無功發(fā)生器

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