| 词条 | 无功补偿 |
| 释义 | 一般在系统中所说的无功负载大部是感性无功负载，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。 § 基本概念 1）有功功率 当电能转换成其它型能量时，如：电流通过白炽灯发光，通过电动机的传动使电能转换成机械能，通过钢厂电弧炉使电能转换成热能，通过化工厂的电解槽使电能转化成化学能等，这些在能量的转变过程中做功的电能，叫做有功电能，也称其为有功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率。 2） 无功功率 在交流电路中，除了电阻负载以外，还有电感负载和电容负载。如在电力网中使用最多的电动机与变压器，在运行中要产生磁场，而电容器及空载输电线则产生电场。交流电在电源与这类电感或电容负载之间往返流动，在流动中通过磁场或电场时，不会使电能转换成热能、机械能、化学能或其他任何类型的能量。此电能既不做功也不消耗，这种电能我们称它们为无功电能，也称其为无功功率。 （无功功率绝不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。） 3）视在功率 有功功率与无功功率的向量和称之为视在功率。有功电流与无功电流的向量和称之为视在电流。 4）功率因数 有功功率与视在功率的比值，称为功率因数。功率因数是一个比值，没有单位 5）功率三角形 有功功率、无功功率与视在功率三者的关系为视在功率2=有功功率2+无功功率2，符合勾股定理，遵循三角形的关系。 6）力率电费 全国供用电规则规定，在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准为：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.90以上，其它100KVA及以上的电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其加收一部分电费，这部分加收的电费称为力率电费。 § 基本概念分类 1）无功功率的分类： a) 感性无功功率 电流矢量滞后电压矢量90度，如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等，这类负载产生的无功功率为感性无功功率； b) 容性无功功率 电流矢量超前电压矢量90度，如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等，这类负载产生的无功功率为容性无功功率； 2）功率因数分类： a）自然功率因数 自然功率因数是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低，都小于1。 b）瞬时功率因数 瞬时功率因数是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。 c）加权平均功率因数 加权平均功率因数是指在一定时间段内功率因数的平均值。 § 意义 1，提高功率因数，节约利率电费 2，降低输电线路及变压器的损耗 3，增加电网的传输能力，提高设备利用率 4，改善电能质量 § 发展历程 随着电力系统的发展，要求对无功功率进行动态补偿，从而产生了同步调相机。它是专门用来产生无功功率的同步电机，在过励磁或欠励磁的情况下，能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。自20世纪2、30年代以来的几十年中，同步调相机在电力系统中作为有源的无功补偿曾一度发挥着主要作用，所以被称为传统的无功动态补偿装置。然而，由于它是旋转电机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。 20世纪70年代以来，随着研究的进一步加深出现了一种静止无功补偿技术。这种技术经过20多年的发展，经历了一个不断创新、发展完善的过程。所谓静止无功补偿是指用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收和发出无功电流的能力，用于提高电力系统的功率因数，稳定系统电压，抑制系统振荡等功能。目前这种静止开关主要分为两种，即断路器和电力电子开关。由于用断路器作为接触器，其开关速度较慢，约为10～30s，不可能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，这样不但易造成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部击穿，所受的应力大，维修量大。 随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO等的出现，将其作为投切开关，速度可以提高500倍（约为10μs），对任何系统参数，无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。现今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管的无功补偿设备，主要有以下三大类型，一类是具有饱和电抗器的静止无功补偿装置（SR：SaturatedReactor）；第二类是晶闸管控制电抗器（TCR：ThyristorControlReactor）、晶闸管投切电容器（TSC：ThyristorSwitchCapacitor），这两种装置统称为SVC（StaticVarCompensator）. 随着电力电子技术的进一步发展，20世纪80年代以来，一种更为先进的静止型无功补偿装置出现了，这就是采用自换相变流电路的无功补偿，有人称为静止无功发生器(StaticVarGenerator--SVG)，也有人称其为高级静止无功补偿器(AdvancedStaticVarCompensator--ASVC)或静止调相器(StaticCondenser--STATCON)。最近，日本、德国和美国已分别有数台SVG装置投入实际运行。 § 行业的背景 当前，中国正在号召全民建设节约型社会，中央给各级政府与企业也都确定了明确的节能目标，各种节能项目迅速发展，不断为社会带来巨大的收益。 在谈到众多领域的节能项目时，电力节能是关系到国计民生的重要组成部分，而在众多的电力节能产品中，无功补偿无疑是电力节能最重要的措施之一。我国从50年代起就实行了《利率电费调整办法》，把无功补偿上升到了政策、法规层面，要求全社会共同重视，强制做好无功补偿方面的工作。 合理有效的无功补偿可以为电力用户与供电系统带来巨大的收益，这已是不争的事实。输配电线路、变压器等配电设施上的有功损耗可降低35%--50%，设备带载能力可增加20%--30%。从业内总结的无功当量概念上看，每投入1kvar低压电容器，每天可以节约0.09×24小时=2.16kwh电能。我国的电网十分庞大，企事业单位还在消耗着系统的大量无功，可见，积极有效的发展无功补偿事业，让没有补偿好的用电点合理的补偿起来，让故障的无功补偿设备恢复运行，将会为社会和企业带来巨大的经济效益。 § 相关词条 谐波 断路器 潮流计算 配电 配电装置 § 参考资料 |
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