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無功功率補償基礎知識最易懂版本

 發布時間:2019-07-09

電網中電力設備大多是依據電磁感應原理作業的,他們在能量轉化過程中建立交變的磁場,在一個周期内吸收的功率和開釋的功率持平。電源能量在通過純電感或純電容電路時并沒有能量損耗,僅在負荷與電源之間往複交換,在三相之間流動,因為這種交換功率不對外做功,因此稱為無功功率。

無功功率分為:

理性無功:電流矢量滞後于電壓矢量90度,如電動機、變壓器、晶閘管變流設備等;

容性無功:電流矢量超前于電壓矢量90度,如電容器、電纜輸配電線路等;

基波無功:與電源頻率持平的無功(50Hz);

諧波無功:與電源頻率不持平的無功。

從物理概念來解說理性無功功率:因為電感線圈是儲藏磁場能量的元件,當線圈加上溝通電壓後,電壓交變時,相應的磁場能量也跟着改變。當電壓增大,電流及磁場能量也就相應加強,此刻線圈的磁場能量就将外電源供給的能量以磁場能量方式儲藏起來;當電流減小和磁場能量減弱時,線圈把磁場能量開釋并輸回到外面電路中。溝通電感電路不耗費功率,電路中僅是電源能量與磁場能量之間的往複轉化。

從物理概念來解說容性無功功率:因為電容器是儲藏電場能量的元件,當電容器加上溝通電壓後,電壓交變時,相應的電場能量也跟着改變。當電壓增大,電流及電場能量也就相應加強,此刻電容器的電場能量就将外電源供給的能量以電場能量方式儲藏起來;當電壓減小和電場能量減弱時,電容器把電場能量開釋并輸回到外面電路中。溝通電容電路不耗費功率,電路中僅是電源能量與電場能量之間的往複轉化。

2.功率因數

實際供用電系統中的電力負荷并不是純理性或純容性的,是既有電感或電容,又有電阻的負載。這種負載的電壓和電流的相量之間存在着必定的相位差,相位角的餘弦稱為功率因數,又稱力率,它是有功功率與視在功率之比。

三相功率因數的計算公式為:

式中:cosΦ——功率因數;P——有功功率,kW;Q——無功功率,kvar;S——視在功率,kVA

功率因數一般分為自然功率因數、瞬時功率因數和加權均勻功率因數三種。在三相對稱電路中,各相電壓、電流為對稱,功率因數也相同。那麼三相電路總的功率因數就等于各相的功率因數。

我國對功率因數有必定要求,對供電公司的要求是110kV站,功率因數在0.95~0.98之間;220kV站,功率因數在0.95以上。對用戶的要求是100kVA以上的變壓器,功率因數大于0.9。對農灌的要求是100kVA以上的變壓器,功率因數大于0.8。

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