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TUhjnbcbe - 2021/7/20 3:29:00
从发电机端来讲:发电机运行时有功率因数,一般的发电机根据容量不同,额定功率因数在0.8~0.9不等(迟相运行),这时候发电机是发出感性无功的。当电网有需求时,可以调整功率因数到超前0.95,称之为发电机的进相运行,此时发电机相当于是发出容性无功。关于发电机是应该发出感性无功还是容性无功,比较直观的理解是,大部分负载都是感性负载,也就是说,电网需要消耗很多感性无功。而发电机额定运行时则发出相应的感性无功来满足电网的需求。当电网的感性无功消耗变少时,电网的功率因数就会发生变化,这时候,就会要求一些发电机进相运行,发出容性无功(或者理解为吸收感性无功)来平衡电网中的无功功率。实现电网功率因数的相对稳定。所以为什么需要用户进行就地无功补偿,就地补偿需要补偿的是感性无功还是容性无功,为什么用电用户无功补偿采用并联电容?(1)为什么要进行无功补偿

无功功率不是无用功率,在交流供电系统中,电感和电容都是必不可少的负载,如电动机、变压器等铁磁性负载,如果没有感性无功的励磁,设备无法正常工作,比如定距离送电的线路本身,就是容性负载,只要是送电当中就会相当于电容器在工作。那么也就是说在交流供电系统中,无功的存在对能量的传输和交换有着巨大意义,不可缺少,或者说离开无功功率的交换系统就不能正常工作。

那么,大量的无功由哪里来?系统中众多的无功负载,尤其是感性无功负载,正常来讲,这些负载所吸收的无功功率是由发电厂提供的,也就是说发电机在工作时就会向系统释放有功电能,同时对感性负载提供相应的无功电能。发电机运行时必须要保持适当的无功输出,如果没有无功输出就会对发电系统造成破坏性的影响,也就是说保护系统的无功平衡至关重要。

当系统中无功功率需求增大时,如果不在系统人为地安装无功补偿装置,发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出,由于发电机的容量是有限的,那么就势必要减少有功功率的输出量,也就是降低发电机的输出能力,为满足用电的要求,发电机、供电线路和变压器的容量需增大,这样不仅增加供电投资、降低设备利用率,也将增加线路损耗。

为了降低发电厂的无功供给压力,我们在供电系统中感性负载消耗较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率,这样就极大的减轻了发电厂的无功供给压力。用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装设无功补偿装置,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送。同时将用户的功率因数达到相应的标准,以避免供电部门加收功率因数不达标电费。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,防止无功倒送,对节约电能、提高运行质量都具有非常重要的意义。

(2)无功补偿的基本原理

一般在系统中所说的无功负载大部分是感性无功负载,把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,当感性无功负载吸收能量时,容性负载释放能量,而感性负载释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在容性负载和感性负载之间交换,这样容性负载所吸收的无功功率可以从容性负荷装置输出的无功功率中得到补偿,无功功率就地平衡掉,以降低线路损失,提高带载能力,降低电压损失及缓解发电厂的供电压力,这就是无功补偿的基本原理。

电感负载中电流IL滞后电压90°,而纯电容的电流Ic则超前电压90°。电容中的电流与电感中的电流相位相差°,可以相互抵消。电力系统中的负载大部分是感性负载,因此总电流I将滞后电压一个角度Φ1,如果将并联电容器与负载并联,这时I′=I+IC,电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使总电流从I降低到I′,相位角由Φ1减少为Φ2,可以提高功率因数,无功就地平衡掉。

补偿量Qc=Q1-Q2.

并联电容无功补偿作用:1.改善功率因数;2.释放变压器的剩余能力;3.辅助调压作用。

那么补偿后功率因数接近1,会不会发生L、C并联谐振,产生过电压呢,下次学习。

至于串联电容补偿,则是广泛应用于电力输电系统中,特别是长距离、大容量的输电系统中,用以补偿线路的分布感抗,提高系统的稳定性,改善线路的电压质量,加大送电距离和增大输送能力。

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