1、無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)、無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)在電力系統(tǒng)的 輸、變、配電設(shè)備和用電設(shè)備中所消耗的功率分為兩種：一是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、光能、 熱能、化學(xué)能并在用電設(shè)備中真實(shí)消耗掉的功率，稱有功功率；二是為了在變壓器或電動(dòng)機(jī) 電感線圈中產(chǎn)生和維持磁場(chǎng)以及在電容中維持電場(chǎng)所消耗的功率，稱無(wú)功功率。1、什么叫 無(wú)功？電源能量與感性負(fù)載線圈中磁場(chǎng)能量或容性負(fù)載電容中的電場(chǎng)能量之間進(jìn)行著可逆 的能量交換而占有的電網(wǎng)容量叫無(wú)功。無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)幕驹硎前丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝 置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，當(dāng)容性負(fù)荷釋放

2、能量時(shí)，感性負(fù)荷吸收能量；而感性 負(fù)荷釋放能量時(shí)，容性負(fù)荷卻在吸收能量，能量在兩種負(fù)荷之間互相交換。這樣，感性負(fù)荷 所吸收的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率中得到補(bǔ)償。2、無(wú)功功率有那些危害？無(wú) 功功率不做功，但占用電網(wǎng)容量和導(dǎo)線截面積，造成線路壓降增大，使供配電設(shè)備過(guò)載，諧 波無(wú)功使電網(wǎng)受到污染，甚至?xí)痣娋W(wǎng)振蕩顛覆。3、什么是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償？動(dòng)態(tài)無(wú)功 補(bǔ)償是根據(jù)電網(wǎng)中動(dòng)態(tài)變化的無(wú)功量實(shí)時(shí)快速地進(jìn)行補(bǔ)償。4、進(jìn)行就地動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)囊饬x是 什么？就地動(dòng)補(bǔ)的意義是能將用電設(shè)備至發(fā)電廠全程供配電設(shè)備、線路、都得到補(bǔ)償，降 損節(jié)能效果顯著，特別是低壓線路及變壓器的損耗大幅度降低，企業(yè)和用戶直接受益。5

3、、 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與靜態(tài)補(bǔ)償?shù)闹饕獏^(qū)別及優(yōu)點(diǎn)是什么？靜態(tài)補(bǔ)償投切速度慢，不適合負(fù)載變化頻 繁的場(chǎng)合，容易產(chǎn)生欠補(bǔ)或者過(guò)補(bǔ)償，造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，損壞用電設(shè)備;并且有觸點(diǎn)投切 設(shè)備壽命短，噪聲大，維護(hù)量大，影響電容器使用壽命。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償可對(duì)任何負(fù)載情況進(jìn)行實(shí) 時(shí)快速補(bǔ)償，并有穩(wěn)定電網(wǎng)電壓功能，提高電網(wǎng)質(zhì)量，無(wú)觸點(diǎn)零電流投切技術(shù)增加了電容器 使用壽命，同時(shí)具備治理諧波的功能。二二二二、無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償 節(jié)能效益分析節(jié)能效益分析節(jié)能效益分析節(jié)能效益分析1、降低系統(tǒng)傳輸總電流，從而提高變壓器的負(fù)載能力。2、無(wú)功補(bǔ)償改善電能質(zhì)量，延長(zhǎng)用戶電氣設(shè)備的使用壽命，提高 企業(yè)產(chǎn)品的出成率。電網(wǎng)中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)

4、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。即安裝補(bǔ)償電容后電壓損失減小了，由于越靠近線路末端，線路的電抗X越大，越靠近 線路末端裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置效果越好。3、無(wú)功補(bǔ)償降低電能損耗，減少輸電線路及變壓 器的發(fā)熱損耗。安裝無(wú)功補(bǔ)償主要是為了降損節(jié)能。為了滿足無(wú)功功率的需要，使電網(wǎng)功 率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求，應(yīng)在電力網(wǎng)中適當(dāng)?shù)胤窖b設(shè)足夠容量的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。4、無(wú)功補(bǔ) 償挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力，增加變壓器及輸電線路的利用率，從而減少設(shè)備投資費(fèi)用。5、無(wú) 功補(bǔ)償減少用戶電費(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

5、電費(fèi)的支 出。 三三三三、合理配置合理配置合理配置合理配置無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功 補(bǔ)償1111、提供無(wú)功功率的途徑大致有以下幾種提供無(wú)功功率的途徑大致有以下幾種提 供無(wú)功功率的途徑大致有以下幾種提供無(wú)功功率的途徑大致有以下幾種:：:（1）同步發(fā)電機(jī)：調(diào)整勵(lì)磁電流，使其在超前功率因數(shù)下運(yùn)行，輸出有功功率的同時(shí)輸出無(wú)功功率； （2）同步電動(dòng)機(jī)：與同步發(fā)電機(jī)一樣可提供無(wú)功；（3）同步調(diào)相機(jī)：當(dāng)同步電機(jī)空載運(yùn)行而 僅向電網(wǎng)輸送無(wú)功功率時(shí)，便被稱為調(diào)相機(jī)。（4）靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置：早期為飽和電抗器 型的，目前較先進(jìn)的采用了自換相變流電路。（5）并聯(lián)電容器：可提供超前的無(wú)功功率以 補(bǔ)償感性負(fù)荷，多裝于

6、降壓變電所，還可就地補(bǔ)償。 在配網(wǎng)中，無(wú)論是工業(yè)負(fù)荷還是民用 負(fù)荷，大多為感性，所有感性負(fù)荷都要消耗無(wú)功功率，所以往往采用電容器補(bǔ)償?shù)姆绞?。?其是在400V的低壓配網(wǎng)中，由于并聯(lián)電容器簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，再配以智能型的無(wú)功功率補(bǔ)償控制 器，使得補(bǔ)償方式方便靈活，補(bǔ)償容量更趨合理。2、無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮侠砼渲迷瓌t無(wú)功補(bǔ) 償?shù)暮侠砼渲迷瓌t無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮侠砼渲迷瓌t無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮侠砼渲迷瓌t。從電力網(wǎng)無(wú)功功 率消耗的基本狀況可以看出，各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無(wú)功功率，尤以配 電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度地減少無(wú)功功率的傳輸損耗，提高輸配電設(shè)備的效率，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的配置，應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，

7、合理布局。（1）總體平衡與 局部平衡相結(jié)合，以局部為主。首先要滿足整個(gè)縣局電網(wǎng)的無(wú)功電力平衡，其次要滿足變 電所，10kV配電線路的無(wú)功電力平衡。如果無(wú)功電源的布局，補(bǔ)償容量和補(bǔ)償位置選擇不 合理，局部地區(qū)的無(wú)功電力不能就地平衡，就會(huì)造成不同分區(qū)之間無(wú)功電力的長(zhǎng)途輸送和交 換，使電網(wǎng)的功率損耗和電能損耗增加。因此，在規(guī)劃過(guò)程中，要在總平衡的基礎(chǔ)上，研究 各個(gè)局部的補(bǔ)償方案，求得最優(yōu)化的組合，才能達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。（2）電力部門補(bǔ)償 與用戶補(bǔ)償相結(jié)合。在配電網(wǎng)絡(luò)中，用戶消耗的無(wú)功功率約占50%60%，其余的無(wú)功功率消耗在配電網(wǎng)中。因此，為了減少無(wú)功功率在網(wǎng)絡(luò)中的輸送，要盡可能地實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償，

8、就地平衡，所以必須由電力部門和用戶共同進(jìn)行補(bǔ)償。（3）分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合， 以分散為主。集中補(bǔ)償，是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償，指在配 電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。集 中補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變壓器本身的無(wú)功損耗，以及減少變電所以上輸電線路的無(wú)功電力， 從而降低供電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。但不能降低配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗。因?yàn)橛脩粜枰臒o(wú)功通過(guò) 變電所以下的配電線路向負(fù)荷端輸送。所以為了有效地降低線損，必須做到無(wú)功功率在哪里 發(fā)生，就應(yīng)在哪里補(bǔ)償。所以，中、低壓配電網(wǎng)應(yīng)以分散補(bǔ)償為主4）降損與調(diào)壓相結(jié)合， 以降損為主。利用并聯(lián)電容器進(jìn)

9、行無(wú)功補(bǔ)償，其主要目的是為了達(dá)到無(wú)功電力就地平衡， 減小網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗，以降低線損。與此同時(shí)，也可以利用電容器的分組投切，對(duì)電壓 進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這是補(bǔ)償?shù)妮o助目的。在一般情況下，以降損為主，調(diào)壓為輔。3、 正確正確正確正確配置無(wú)功補(bǔ)償配置無(wú)功補(bǔ)償配置無(wú)功補(bǔ)償配置無(wú)功補(bǔ)償。（1）全國(guó) 供用電規(guī)則和水利電力部頒發(fā)的電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功電力管理?xiàng)l例（試行）中均規(guī)定： 高壓供電的工業(yè)用戶，功率因數(shù)應(yīng)在0.9以上；其它100kVA （kV）及以上電力用戶和大、 中型電力排灌站，功率因數(shù)在0.85以上；躉售和農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80。達(dá)不到以上 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，用戶應(yīng)盡快采取措施，提高功率因數(shù)。投資省、運(yùn)行

10、簡(jiǎn)便、可靠性高、見(jiàn)效快的措 施是裝設(shè)靜電電容器。提高功率因數(shù)所需要的補(bǔ)償設(shè)備容量，即為得到所需要的cos，每 千瓦有功功率所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量（千乏）可按表1所列數(shù)據(jù)求出。表1 無(wú)功功率補(bǔ)償容量（kvar）補(bǔ)償前 補(bǔ)償后 cos 2 cos 1 0.80 0.82 0.84 0.86 0.88 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.0 0.40 1.54 1.60 1.65 1.70 1.75 1.81 1.87 1.93 2.00 2.09 2.29 0.42 1.41 1.47 1.52 1.57 1.62 1.68 1.74 1.80 1.871.962.160.441.

11、431.341.391.451.501.551.611.681.751.84 TOC o 1-5 h z 2.04 0.46 1.18 1.24 1.29 1.381.391.451.501.571.641.731.930.481.081.131.161.231.291.34 1.40 1.46 1.54 1.62 1.810.500.981.041.091.141.191.251.311.371.441.531.730.520.89 0.94 0.96 1.05 1.10 1.161.211.281.351.441.640.540.810.860.910.971.021.071.131.20

12、 1.27 1.37 1.56 0.56 0.730.780.830.890.940.991.051.121.191.281.480.580.660.710.76 0.81 0.87 0.92 0.98 1.041.121.201.410.600.580.640.690.740.790.850.920.971.041.13 1.33 0.62 0.52 0.57 0.620.670.730.780.840.900.981.061.230.640.450.500.560.610.66 0.72 0.77 0.84 0.91 1.001.200.660.360.440.490.550.600.65

13、0.710.780.850.941.140.68 0.33 0.38 0.43 0.48 0.540.590.650.710.790.881.080.700.270.320.380.430.480.540.59 0.66 0.73 0.82 1.02 0.720.210.270.310.370.420.480.540.600.670.760.960.740.160.21 0.26 0.31 0.37 0.42 0.480.540.620.710.910.760.100.160.210.260.310.370.430.490.56 0.65 0.85 0.78 0.05 0.11 0.16 0.

14、21 0.26 0.32 0.38 0.44 0.51 0.60 0.80 0.800.05 0.10 0.160.21 0.27 0.33 0.39 0.46 0.55 0.75 0.820.05 0.10 0.16 0.23 0.27 0.33 0.39 0.49 0.70 0.840.05 0.11 0.16 0.22 0.28 0.35 0.44 0.65 0.860.06 0.11 0.17 0.23 0.30 0.39 0.59 0.880.06 0.11 0.17 0.25 0.33 0.54 0.900.06 0.12 0.19 0.28 0.48 表 1 的使用方法如下： 功

15、率因數(shù)cos，從0.40.9提高到0.81.0時(shí)，可查表中對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償前后兩個(gè)cos值的一個(gè) 數(shù)據(jù)，即為每千瓦有功功率所需無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的容量千乏。例如cos從0.7提高到0.9，每千瓦有功功率所需無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備容量為0.54千乏。（2）注意事項(xiàng) 確定無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí)，應(yīng) 注意以下兩點(diǎn)：在輕負(fù)荷時(shí)要避免過(guò)補(bǔ)償，倒送無(wú)功造成功率損耗增加，也是不經(jīng)濟(jì)的。 功率因數(shù)越高，每千乏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到 0.95就是合理補(bǔ)償。4、無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償投資投資投資投資效益分 析效益分析效益分析效益分析究竟負(fù)荷的功率因數(shù)提高到什么程度才經(jīng)濟(jì)合理，這一問(wèn)題 關(guān)系到安裝補(bǔ)

16、償設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效果和補(bǔ)償設(shè)備經(jīng)濟(jì)合理布置兩個(gè)方面?，F(xiàn)簡(jiǎn)單舉例如下：某 普通工業(yè)用戶某普通工業(yè)用戶某普通工業(yè)用戶某普通工業(yè)用戶變壓器容量為變壓器容量為 變壓器容量為變壓器容量為160kV.A，其其其其用電設(shè)備有功功率為用電設(shè)備有功功率 為用電設(shè)備有功功率為用電設(shè)備有功功率為100kW，本月有功電量為本月有功電量為本 月有功電量為本月有功電量為5萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦.時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)，無(wú)功電量為無(wú)功 電量為無(wú)功電量為無(wú)功電量為5萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦.時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)。1、該用戶本月 的功率因數(shù)為多少？ 2、要想達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)至少安裝容量為10kvar電容器組多少 組？ 3、無(wú)功補(bǔ)償電容器組投資約為25

17、00 元/Wkvar，若按功率因數(shù)0.90對(duì)用戶用電設(shè)備進(jìn) 行無(wú)功補(bǔ)償改造，則多長(zhǎng)時(shí)間其無(wú)功補(bǔ)償投資可簡(jiǎn)單收回（不考慮用戶用電量變化，不考慮 投資利息會(huì)回報(bào)，普通工業(yè)電價(jià)按0.8元/千瓦.時(shí)計(jì)算）？解：根據(jù)已知條件，可計(jì)算（1） 該用戶本月的功率因數(shù)為Cos =有功電度/sqrt （有功電度2+無(wú)功電度2） =5/sqrt （52 + 52） =0.707（注：“sqrt”為開(kāi)方）（2）根據(jù)國(guó)家規(guī)定，該用戶執(zhí)行的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為0.9，應(yīng)安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置容量為Q=Psqrt（1/ cos2 1-1）- sqrt（1/ cos2 2-1） = 100Xsqrt（1/ 0.7072-1）-sqrt（1/0.92-1） =51.6 （kvar）（注：cos 1 為原功率因數(shù)，cos 2為補(bǔ)償后功率因數(shù)）或：按上所述查表1的，功率因數(shù)從0.707提高到0.9，100 kW 有功功率所需無(wú)功