1、什么是无功功率
很多用电设备是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们是依靠建立交变磁场才能进行能量的交换与传递。为建立交变磁场与感应磁通而需要的电功率称为无功功率,凡就是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。因此所谓“无功功率”并不是“无用”的电功率,只不过它并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
2、无功功率的作用
无功功率的用处很大。例如电动机需要建立与维持旋转磁场,从而带动机械运动;变压器也同样需要无功功率,才能在二次线圈感应出电压。没有无功功率电动机就不会转动,变压器也不能变压。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立电磁场,那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
3、功率因数低的危害
功率因数低无功分量占的比例大,对用电也产生一定的不良影响,主要表现在:
①降低发电机有功功率的输出。
②视在功率一定时,增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力。
③电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大与电能损耗的增加。
④系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行与电压下降,使电气设备容量的不到充分发挥。
4、什么是无功补偿
电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路与变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。
5、无功补偿的作用
无功补偿提高功率因数带来以下好处:
①降低电能损耗。
②改善电能质量。电网中无功补偿设备的合理配置,与电网的供电电压质量关系十分密切,合理安装补偿设备可以改善电压质量。
③挖掘发供电设备潜力。如需要的有功不变,则由于需要的无功减少,因此所需要的配变容量也相应地减少;在设备容量不变的条件下,由于提高了功率因数可以少送无功功率,因此可以多送有功功率;安装无功补偿设备,可使发电机多发有功功率。系统采取无功补偿后,使无功负荷降低,发电机就可少发无功,多发有功,充分达到铭牌出力。
④减少用户电费支出。可以避免因功率因数低于规定值而受罚;可以减少因传输与分配无功功率造成的有功功率损耗,因而相应可以减少电费的支出。
⑤提高电力网传输能力。在传输一定有功功率的条件下,功率因数越高,需要电网传输的功率越小。
6、无功补偿方式
①集中补偿:装设在企业或地方总变电所6~35KV母线上,可减少高压线路的无功损耗,而且能提高本变电所的供电电压质量。
②分散补偿:装设在功率因数较低的车间或村镇终端变、配电所的高压或低压母线上。这种方式与集中补偿有相同的优点,但无功容量较小,效果较明显。
③就地补偿:装设在异步电动机或电感性用电设备附近,就地进行补偿。这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数,又能改变用电设备的电压质量。
④无功补偿原则:集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;调节补偿与固定补偿相结合,以固定补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主。