请24米的阳光及懂电力知识的朋友进来

蓝云 · 发表于 2006-12-28 14:44

各位坛友:
   请问无功补偿是怎么回事情?
   跟动力电有什么关系?怎样将无功补好(当然是用手动补)?
   自动补偿有什么坏处?
   Kar是什么单位，有这个单位名称吗？
   不好意思，如果问的不好，请多指教！
                                       谢谢！

木鱼 · 发表于 2006-12-28 16:26

够专业，阳光来回答了

不是成都人 · 发表于 2006-12-28 17:13

原帖由蓝云于 2006-12-28 14:44 发表
各位坛友:
   请问无功补偿是怎么回事情?
   跟动力电有什么关系?怎样将无功补好(当然是用手动补)?
   自动补偿有什么坏处?
   Kar是什么单位，有这个单位名称吗？
   不好意思，如果问的不 ...

我来试试~~
先要说明什么是无功补偿

电力系统中大量的负荷是电感性的，因此我们将吸收感性无功功率的负荷称为“ 无功负荷”，而将吸收容性无功功率的设备称为“无功电源”。无功补偿就是吸收或供给适度可变的无功功率，以改善交流电力系统的供电质量。
大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法即是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。

现在的企业一般使用的是无功补偿屏来补偿无功~~自动补偿有好处有坏处,好处是可以取得无功奖励,不需人来控制,缺点是容易过补偿,补偿装置容易坏~~

不是成都人 · 发表于 2006-12-28 17:15

无功补偿方式有几种
集中补偿
分散就地补偿
单机就地补偿
Kar应该是kvar是,无功的单位~~

希望我的回答你能看懂~~~:lol:lol

蓝云 · 发表于 2006-12-29 13:22

看了成都人的回答觉得还不错,那么再请问:怎样进行无功补偿最恰当呢?

不是成都人 · 发表于 2006-12-29 13:44

原帖由蓝云于 2006-12-29 13:22 发表
看了成都人的回答觉得还不错,那么再请问:怎样进行无功补偿最恰当呢?

这需要对你的负荷性质和容量进行了解，最好请专业人士给你帮助~~:victory:

24米的阳光 · 发表于 2006-12-29 22:20

1.无功补偿的原理

电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理.

2.无功补偿的意义

(1)补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数

(2)减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.

(3)降低线损,由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则

cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行.

3.无功补偿的原则

提高用电单位的自然功率因数,无功补偿分为集中补偿,分散补偿和随机随器补偿,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则.

4.无功补偿装置的组合元件

（1）低压无功补偿设备的组合元件

①无功功率自动补偿控制器

根据电网无功功率是否达到无功设定值来控制电力电容器的投入和切除,并且有过,欠电压保护功能

②无触点可控硅模块或智能复合开关

③电容器(内带放电电阻)

④熔断器

⑤电流互感器

⑥避雷器

⑦开关

⑧电抗器(对无触点开关起到过电流保护作用;对防止电容器过电流也起到抑制作用)

另外,还装配监视用的电压表,电流表,功率因数表和信号指示灯等.

24米的阳光 · 发表于 2006-12-29 22:51

1无功补偿的效益

　　在现代工矿企业中，在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需无功功率。一般自然平均功率因数在0.70～0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%,如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只占有功消耗的30%左右［1］。由于减少了电网无功功率的输入，会给企业带来下列好处。
　　（1）节省企业电费开支。提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。可见，提高功率因数对企业有着重要的经济意义。
　　（2）提高设备的利用率。对于原有供电设备来讲，在同样有功功率下，因功率因数的提高，负荷电流减少，因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长的需要；如果原网络已趋于过载，由于功率因数的提高，输送无功电流的减少，使系统不致于过载运行，从而发挥原有设备的潜力；对尚处于设计阶段的新建企业来说则能降低设备容量，减少投资费用，在一定条件下，改善后的功率因数可以使所选变压器容量降低。因此，使用无功补偿不但减少初次投资费用，而且减少了运行后的基本电费。
　　（3）降低系统的能耗。设R为系统总电阻，cosψ1和cosψ2为补偿前后功率因数，ΔP1和ΔP2为补偿前后线路损耗，则线损减少ΔP为：

　　　　(1)

　　补偿前后线路传送的有功功率不变（即），由于cosψ提高，补偿后的电压U2稍大于补偿前电压U1,为分析问题方便，可认为U2≈U1从而导出I1cosψ1=I2cosψ2。即I1/I2=cosψ2/cosψ1,这样线损P减少的百分数为：

?P%=?P/?P1×100%=(1-I22/I12)×100%=(1-cos2?1/cos2?2)×100%(2)

　　当功率因数从0.70～0.85提高到0.95时，由(2)式可求得有功损耗将降低20%～45%。
　　（4）改善电压质量。以线路末端只有一个集中负荷为例，假设线路电阻和电抗为R、X,有功和无功为P、Q,则电压损失ΔU为：

ΔU=(PR+QX)/U　　　　(3)

　　从(3)式可以看出，若减少无功功率Q,则有利于线路末端电压的稳定，有利于大电动机的起动。因此，无功补偿能改善电压质量（一般电压稳定不宜超过3%）。但是如果只追求改善电压质量来装设电容器是很不经济的，对于无功补偿应用的主要目的是改善功率因数，减少线损，电压质量只是一个附带作用。

2无功功率补偿容量的选择方法

　　无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论，即单负荷就地补偿容量的选择（主要指电动机）和多负荷补偿容量的选择（指集中和局部分组补偿）。

2.1电动机就地补偿容量的选择
　　（1）根据补偿容量Qc不大于激励容量Qo的条件选择。即选取补偿电容量Qc为：

　　　　(4)

　　K1为电容配比系数，一般取0.85<K11;Qo为电动机空载激励无功功率；K2为电动机空载电流和额定电流之比，对多极小功率电动机取K2=0.40～0.45,对少极大功率电动机取K2=0.20～0.40。这样（4）式变为：

Qc=K1K2Pe=(0.2～0.4)Pe　　　　(5)

　　考虑负载率及极对数等因素，按式（5）选取的补偿容量，在任何负载情况下都不会出现过补偿，而且功率因数可以补偿到0.90以上。若以额定负载下补偿到cos?2=1,则空载或轻载时电动机必然要过补偿，这样既影响电压，又会使电动机在断电后，由于电容的放电供给电动机励磁电流，使仍在旋转着的电动机成为异步发电机，从而使电压超过额定电压，对电动机的绝缘和电容器都不利。
　　此法在节能技术上广泛应用，对一般情况都可行，特别适用于Io/Ie比值较高的电动机和负载率较低的电动机。但是对于Io/Ie较低的电动机额定负载运行状态下，其补偿效果较差。
　　（2）根据Qo<Qc<Qβ的条件选择。

Qo<Qc<Qo+(Qe-Qo)β2[2]　　　　(6)

　　其中

　Qe=Petgψe/ηe　　　(7)

　　若电动机带额定负载运行，即负载率β=1,则：

Qo<Qc<Qe　　　　(8)

　　式中：Qβ、ηβ、tgψe分别表示电动机负载率为β时吸收的无功功率，电动机的额定效率，电动机额定功率因数角对应的正切值。
　　根据电机学知识可知，对于Io/Ie较低的电动机（少极、大功率电动机），在较高的负载率β时吸收的无功功率Qβ与激励容量Qo的比值较高，即两者相差较大，在考虑导线较长，无功经济当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下，采用（5）式选取其补偿效果是不够的，而采用（6）式来选取是合理的。
　　但是采用此法，在电机一旦轻载或空载及电机脱离电网时，要在补偿电容和电机之间加装必要的分离措施，以防止电机过电压的产生及无功倒送现象的发生。
　　（3）按实际负荷选取补偿容量Qc。

Qc=P(tgψ1-tgψ2)　　　　(9)

　　式中P为电动机实测功率。tgψ1、tgψ2为补偿前后功率因数角对应的正切值。
　　此法适用于任何一般感性负荷需要精确补偿的就地补偿容量的计算。对cosψ2必须作适应的要求，以补偿后cosψ2=0.95为佳，太高的cosψ2没有多大的经济意义。
　　按此法计算的Qc亦可用于对变流装置的就地补偿，但考虑谐波影响时，一般要在补偿电容回路中加装适当的串联电抗器。另外，按此法取值要验算其是否超过Qo,以便必要时采取自激过电压的措施。
　　为了更好地说明就地无功补偿的效益和补偿容量的选择，分析实例加以说明。如我公司新地水厂水泵高压电机参数为：Pe=220kW,Ie=15.7A,?e=90.6%,Ne=1460r/min,Io=4.8A,cosψe=0.86,实测自然率因数cosψ1=0.783,P=209kW,I=14.7A,系统总电抗值8?。
　　补偿容量的选择计算：
　　1)按（5）式计算，并取K1=1Qo=K1.K2.Pe=K1.Io.Pe/Ie=67.3kvar
　　根据Qo值和实测数据，由（9）式可求得cosψ2=0.904,补偿基本符合要求，但不够理想（实际中选标准容量60kvar）。
　　2)按（6）式条件配置，考虑cosψ2不大于0.95,,Qo<Qc<Q0+(Pe.tgηe/ηe-Qo)(P/Pe)267.3<Qc<137(kvar)
　　在67.3～137kvar选择标准容量，取Qc=100kvar。
　　3)按（9）式条件配置，取cosψ2=0.95Qc=100kvarQc=P(tgψ1-tgψ2)=97kvar,选标准容量,
　　线路损耗计算：
　　1)cos?1=0.783时，计算每年（365天）线路损耗ΔW1,即在自然条件下，未安装无功补偿的损耗。

　　ΔW1=3R(Icosψ12).t=27848kWh

　　2)cosψ2=0.905时q每年线路损耗ΔW2

　　

　　比自然条件下每年可省电7003kWh,有功损耗降低25%。
　　3)同理可求出cos?2=0.950时，线路损耗?W3=18917kWh,比自然条件下省电8930kWh,损耗降低32%。比cos?2=0.905时，省电1928kWh,损耗降低7%。
　　此例说明无功补偿效益相当显著，我公司电力负荷均安装了无功补偿，每年可减少系统损耗10多万kWh,不到2年可回收全部投资。同时说明，电动机就地补偿容量的配置最佳选择方法是测量P和cos?1,用（9）式选取；对于大功率高速接近满负荷运行的电机，用（5）式配置容量不够合理，用（6）式选择比较理想。

2.2多负荷补偿容量的选择
　　多负荷补偿容量的选择同（9）相似，都是根据补偿前后的功率因数来确定。
　　（1）对已生产企业欲提高功率因数，其补偿容量Qc按下式选择：

Qe=KmKj(tgψ1-tgψ2)/Tm[3]　　　　(10)

　　式中：Km为最大负荷月时有功功率消耗量，由有功电能表读得；Kj为补偿容量计算系数，可取0.8～0.9;Tm为企业的月工作小时数；tgψ1、tgψ2意义同前，tgψ1由有功和无功电能表读数求得。
　　（2）对处于设计阶段的企业，无功补偿容量Qc按下式选择：

Qc=KnPn(tgψ1-tgψ2)[3]　　　　(11)

　　式中Kn为年平均有功负荷系数，一般取0.7～0.75;Pn为企业有功功率之和；tgψ1、tgψ2意义同前。tgψ1可根据企业负荷性质查手册近似取值，也可用加权平均功率因数求得cosψ1。

　　　　(12)

　　上式P1qP2…Pn为各设备的实际功率，cosQ1qcosQ2…cosQn为各设备的实际功率因数。
　　多负荷的集中补偿电容器安装简单，运行可靠、利用率较高。但电气设备不连续运转或轻负荷运行时，会造成过补偿，使运行电压抬高，电压质量变坏。因此这种方法选择的容量，对于低压来说最好采用电容器组自动控制补偿，即根据负荷大小自动投入无功补偿容量的多少，对高压来说应考虑采取防过补偿措施。

24米的阳光 · 发表于 2006-12-29 23:04

1.补偿方法和可行性探讨

(1) 就地补偿方法：按单组在正常运转时实测的电压、电流、功率因数计算选择补偿容量，单台并联于电机接线端，对于同时运行的多台电机，追求整体补偿效果，因此并联于电机上的电容器要根据电机组补偿需要而定，一般在电机组中选择容量大、极数多、制动性强的电机作为并联点，不一定每台电机上都并联，这样不仅电机组可以同时得以补偿，而且电容器组和电机组同时运转、同时停运并通过电机绕组迅速放电。

(2) 单组补偿容量的选择。单组电机按正常运行状态下，功率因数补偿到接近于l。0为原则。我们知道功率因数一般要求补偿超过0．9就可以了，而超过0．9以后，每提高0．01投入的电容量要不断上升，那么，为什么还要以功率因数补偿接近于1．0为原则呢?这是因为现在广泛应用自愈式金属化电容器，投入运行后，由于其本身的自愈性随时间的延长，容量存在不同程度的衰减，因此有意识选择大一些，使补偿后功率因数接近于1．0，以弥补不足，另外目前自愈式金属化电容器价格低，投入的电容量并不影响其经济性，下面具体介绍几种实用选择方法：

方法一：能够准确测得正常运行的电压、电流、功率因数，补偿容量可按下式计算选择：

24米的阳光 · 发表于 2006-12-29 23:04

一般情况下，电机端电压为0．38kV，如果自然功率因数取0．7，补偿后功率因数为1．0，代入上式就可得：

Q≈0，5×实测电流

方法二：可先观测电流盘表或用钳型电流表测试正常负荷电流，再按测得电流值的一半估算补偿容量，然后安装试运行，根据功率因数表指示情况或无功电能表的转动情况，调整补偿电容器的容量和数量，直至合适为止，这种方法比较简单实用。

方法三：根据月未有功和无功电量，计算月平均功率因数确定补偿容量。

从理论上讲，就地补偿容量应按电机空载时补偿后功率因数不超过1．0为原则，其目的是避免自激和过补偿现象发生。间断性和瞬时性的过补偿是正常现象，因此，在就地补偿时，应按电机组同时运行的负荷进行补偿，以达到总体的补偿效果。

2.不宜采用就地无功补偿的情况

(1)  启动频繁的电机。

(2)  容量小、数量多、负荷不稳定，且又不同时运转的电机。

(3)  同时运转率低的负荷。

(4)  现场环境不允许就地补偿。如易腐蚀的化工行业、易燃的纺织行业等。

24米的阳光 · 发表于 2006-12-29 23:07

仅供参考！

蓝云 · 发表于 2006-12-30 10:32

谢谢24米的阳光:handshake,你介绍的很详细,只是我知识太少了,特别是几个参数的问题,看的人头晕脑胀;:Q一般情况下,我是按照第二个方法进行补偿的;可这样效果不是很明显,要过试,才能找出规律:'(
我只知道为我们安装电容的机电师傅告诉我,他共安装了五只电容,一共三只接触器,三个开关上是这样安的;有两只开关分别安了两只电容,另外一只带了一只电容,
主机功率是63KW ;其他的加起共109KW还不算小功率的小电机,该怎样补偿才合理啊:'(:L:Q

东来东往 · 发表于 2006-12-30 11:47

慢慢学，有的东西还是要自己慢慢琢磨！

实践出真知！

东来东往 · 发表于 2006-12-30 11:53

试试一个电容补主机，另外两个补109KW呢？

不过最好还是先测算一哈！

不是成都人 · 发表于 2006-12-30 13:33

原帖由蓝云于 2006-12-30 10:32 发表
谢谢24米的阳光:handshake,你介绍的很详细,只是我知识太少了,特别是几个参数的问题,看的人头晕脑胀;:Q一般情况下,我是按照第二个方法进行补偿的;可这样效果不是很明显,要过试,才能找出规律:'(
我只知道为我们安装 ...

每一只电容的容量是多少？？

你的方法只能算手动投切，享受不到自动投切的无功奖励~~
如果电工师傅已经测算清楚可以完全补偿的情况下，建议你在一般情况投三个电容，全部机组开启时全部投入~~

请注意前提是已测算清楚可以完全补偿:lol

24米的阳光 · 发表于 2006-12-30 14:29

楼上的有道理！

蓝云 · 发表于 2006-12-30 14:40

好吧!
只能这样了,自己慢慢实践了~~~
上月无功都遭了几钱块,让电哥哥们分红切了:Q

蓝云 · 发表于 2006-12-30 14:45

原帖由 不是成都人 于 2006-12-30 13:33 发表

每一只电容的容量是多少？？

你的方法只能算手动投切，享受不到自动投切的无功奖励~~
如果电工师傅已经测算清楚可以完全补偿的情况下，建议你在一般情况投三个电容，全部机组开启时全部投入~~

请注意前 ...

电工师傅说的每一只电容的容量是14Kvar......

[ 本帖最后由蓝云于 2006-12-31 09:46 编辑 ]

zerg · 发表于 2007-12-24 01:50

原帖由 不是成都人 于 2006-12-30 13:33 发表

每一只电容的容量是多少？？

你的方法只能算手动投切，享受不到自动投切的无功奖励~~
如果电工师傅已经测算清楚可以完全补偿的情况下，建议你在一般情况投三个电容，全部机组开启时全部投入~~

请注意前提 ...

楼上几个兄弟对无功理解基本差不多。
其实不用算什么。不就三个电容么
你机组开了，投两个电容看看，看功率因数达到电力局标准没
没达到再投一个就是了
呵呵。

小蛮腰 · 发表于 2007-12-25 19:34

楼上的太简单，可以按照24的办法进行计算的，不是试出来，而是算出来的！

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