無功補償的意義是什麼?

General 更新 2024-05-19

無功補償的作用是什麼？

在供電系統中起提高電網的功頂因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少網絡的損耗，使電網質量提高。

無功補償的作用是什麼？

一、電網中的許多用電設備是根據電磁感應原理工作的。它們在能量轉換過程中建立交變磁場，在一個週期內吸收的功率和釋放的功率相等，這種功率叫無功功率。電力系統中，不但有功功率平衡，無功功率也要平衡。

二、在一定的有功功率下，用電企業功率因數cosφ越小，則所需的無功功率越大。如果無功功率不是由電容器提供，則必須由輸電系統供給，為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量需增大。這樣，不僅增加供電投資、降低設備利用率，也將增加線路損耗。為此，國家供用電規則規定：無功電力應就地平衡，用戶應在提高用電自然功率因數的基礎上，設計和裝置無功補償設備，並做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功倒送。還規定用戶的功率因數應達到相應的標準，否則供電部門可以拒絕供電。因此，無論對供電部門還是用電部門，對無功功率進行自動補償以提高功率因數，防止無功倒送，從而節約電能，提高運行質量都具有非常重要的意義。無功補償的基本原理是：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，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補償。當前，國內外廣泛採用並聯電容器作為無功補償裝置。這種方法安裝方便、建設週期短、造價低、運行維護簡便、自身損耗小。

三、採用並聯電容器進行無功補償的主要作用：

1、提高功率因數

2、降低輸電線路及變壓器的損耗

3、改善電壓質量　　4、提高設備出力

無功補償是什麼意思

無功功率補償Reactivepowercompensation，簡稱無功補償，在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。無功補償的基本原理：電網輸出的功率包括兩部分;一是有功功率：直接消耗電能,把電能轉變為機械能,熱能,化學能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;二是無功功率：不消耗電能;只是把電能轉換為另一種形式的能,這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件,並且,這種能是在電網中與電能進行週期性轉換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場佔用的電能,電容器建立電場所佔的電能.電流在電感元件中作功時,電流滯後於電壓90度.而電流在電容元件中作功時,電流超前電壓90度.在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180度.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小,

無功補償的具體實現方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，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補償。無功補償的意義：

⑴補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。

⑵減少發、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對原有設備而言，相當於增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。

⑶降低線損，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補償後的功率因數，cosΦ為補償前的功率因數則：

cosΦ>cosΦ，所以提高功率因數後，線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。所以，功率因數是考核經濟效益的重要指標，規劃、實施無功補償勢在必行。

電網中常用的無功補償方式包括：

① 集中補償：在高低壓配電線路中安裝並聯電容器組；

② 分組補償：在配電變壓器低壓側和用戶車間配電屏安裝並聯補償電容器；

③ 單臺電動機就地補償：在單臺電動機處安裝並聯電容器等。

加裝無功補償設備，不僅可使功率消耗小，功率因數提高，還可以充分挖掘設備輸送功率的潛力。

確定無功補償容量時，應注意以下兩點：

① 在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經濟的。

② 功率因數越高，每千伏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到0.95就是合理補償

就三種補償方式而言，無功就地補償克服了集中補償和分組補償的缺點，是一種較為完善的補償方式：

⑴因電容器與電動機直接並聯，同時投入或停用，可使無功不倒流，保證用戶功率因數始終處於滯後狀態，既有利於用戶，也有利於電網。

⑵有利於降低電動機起動電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長電動機與控制設備的使用壽命。

無功就地補償容量可以根據以下經驗公式確定：Q≤UΙ0式中：Q---無功補償容量（kvar）；U---電動機的額定電壓（V）；Ι0---電動機空載電流（A）；但是無功就地補償也有其缺點：⑴不能全面取代高壓集中補償和低壓分組補償；眾所周之，無功補償按其安裝位置和接線方法可分為：高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。其中就地補償區域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補償和低壓分組補償的電容器容量相對較......

無功補償原理是什麼？

無功功率補償Reactive power compensation，簡稱無功補償，在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。

無功補償的基本原理:電網輸出的功率包括兩部分:一是有功功率:直接消耗電能，把電能轉變為機械能、熱能、化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率;二是無功功率:不消耗電能，只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，並且，這種能是在電網中與電能進行週期性轉換，這部分功率稱為無功功率(如電磁元件建立磁場佔用的電能，電容器建立電場所佔的電能)。

當電網電壓的波形為正弦波，且電壓與電流同相位時，電阻性電氣設備如白熾燈、電熱器等從電網上獲得的功率P等於電壓U和電流I的乘積，即：P=U×I。

電感性電氣設備如電動機和變壓器等由於在運行時需要建立磁場，此時所消耗的能量不能轉化為有功功率，故被稱為無功功率Q。此時電流滯後電壓一個角度φ。在選擇變配電設備時所根據的是視在功率S，即有功功率和無功功率的矢量和：

無功功率為:

有功功率與視在功率的比值為功率因數:

cosf=P/S

無功功率的傳輸加重了電網負荷，使電網損耗增加，系統電壓下降。故需對其進行就近和就地補償。並聯電容器可補償或平衡電氣設備的感性無功功率。當容性無功功率QC等於感性無功功率QL時，電網只傳輸有功功率P。根據國家有關規定，高壓用戶的功率因數應達到0.9以上，低壓用戶的功率因數應達到0.85以上。

如果選擇電容器功率為Qc，則功率因數為：

cosf= P/ (P2 + (QL- QC)2)1/2

在實際工程中首先應根據負荷情況和供電部門的要求確定補償後所需達到的功率因數值，然後再計算電容器的安裝容量：

Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕

式中:

Qc一電容器的安裝容量，kvar

P一系統的有功功率，kW

tanf1--補償前的功率因數角, cosf1--補償前的功率因數

tanf2--補償後的功率因數角, cosf2--補償後的功率因數[1]

在大系統中，無功補償還用於調整電網的電壓，提高電網的穩定性。

在小系統中，通過恰當的無功補償方法還可以調整三相不平衡電流。按照wangs定理：在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間轉移有功電流。因此，對於三相電流不平衡的系統，只要恰當地在各相與相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數均補償至接近1，而且可以使各相的有功電流達到平衡狀態。

無功補償的具體實現方式:把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，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補償。

無功補償的意義:

⑴ 補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。

⑵ 減少發、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW;反之，增加0.52KW對原有設備而言，相當於增大了發、供電設備容量。因此，對新建、......

無功功率補償裝置有什麼好處？

無功功率補償裝置的主要作用是提高負載和系統的功率因數，減少設備的功率損耗，穩定電壓，提高供電質量。目前，國內電網採用的電容補償技術主要是集中補償與就地補償技術。就地補償技術主要適用於負荷穩定，不可逆且容量較大的異步電動機補償，如風機、水泵等，其它各種場合仍主要採用集中補償技術。在長距離輸電中，提高系統輸電穩定性和輸電能力，平衡三相負載的有功和無功功率等。國內做節能比較好的企業有中節能科技投資有限公司、北京思能達節能電氣股份有限公司等

無功功率是什麼，它的存在有什麼意義？

無功功率與功率因數

許多用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的"無功"並不是"無用"的電功率，只不過它的功率並不轉化為機械能、熱能而已；因此在供用電系統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)。

在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數cosφ，其計算公式為：

cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2

在電力網的運行中，功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。

1 影響功率因數的主要因素

(1)大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。據有關的統計，在工礦企業所消耗的全部無功功率中，異步電動機的無功消耗佔了60％～70％；而在異步電動機空載時所消耗的無功又佔到電動機總無功消耗的60％～70％。所以要改善異步電動機的功率因數就要防止電動機的空載運行並儘可能提高負載率。

(2)變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10％～15％，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因而，為了改善電力系統和企業的功率因數，變壓器不應空載運行或長期處於低負載運行狀態。

(3)供電電壓超出規定範圍也會對功率因數造成很大的影響。

當供電電壓高於額定值的10％時，由於磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據有關資料統計，當供電電壓為額定值的110％時，一般無功將增加35％左右。當供電電壓低於額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以，應當採取措施使電力系統的供電電壓儘可能保持穩定。

[編輯本段]無功補償的一般方法

無功補償通常採用的方法主要有3種：低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用範圍及使用該種補償方式的優缺點。

(1)低壓個別補償:

低壓個別補償就是根據個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備並接，它與用電設備共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用於補償個別大容量且連續運行(如大中型異步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償的優點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、佔位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。

(2)低壓集中補償：

低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調節。低壓補償的優點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

(3)高壓集中補償：

高壓集中補償是指將並聯電容器組直接裝在變電所的6～10kV高壓母線上的補償方式。適用於用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統無功的消耗並可以起到一定的補償作用；補償裝置根據負荷的大小自動投切，從而合理......