一、無功補(bǔ)償?shù)囊饬x
在工業(yè)企業(yè)中,大量用電設(shè)備都是感性負(fù)載,如電動機(jī)、電焊機(jī)、電爐等,并且功率因數(shù)都比較低。功率因數(shù)低,不僅使電源設(shè)備得不到充分利用,并且無功電流在輸電線和電源設(shè)備中會引起有功損耗,造成了大量電能的浪費(fèi),還會使線路壓降增加,嚴(yán)重地影響了電壓質(zhì)量。
1、補(bǔ)償無功功率,可以增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例。
2、補(bǔ)償無功功率,可以減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計容量,減少投資。
例如當(dāng)功率因數(shù)從cosφ₁=0.8增加到cosφ=0.95時,裝1kvar的電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52kW;對原有設(shè)備而言,相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此,對新建、改建工程,應(yīng)充分考慮無功補(bǔ)償,便可以減少設(shè)計容量,從而減少投資。
3、補(bǔ)償無功功率,可以降低線損。
若cosφ₁為補(bǔ)償前的功率因數(shù),cosφ為補(bǔ)償后的功率因數(shù),cosφ>cosφ₁,則由公式ΔΡ%=(1-cosφ₁/cosφ)×100%可知:提高功率因數(shù)后,線損率也下降了。
減少設(shè)計容量、減少投資,增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo),規(guī)劃、實施無功補(bǔ)償勢在必行。
二、無功補(bǔ)償?shù)脑?/STRONG>
由于負(fù)載大部分是感性的,需取用感性無功功率。為此要提高功率因數(shù),就得設(shè)法減小感性無功功率。由于容性無功功率與感性無功功率的性質(zhì)正好相反,所以要補(bǔ)償感性負(fù)載的無功功率可以采用在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器的辦法。
電流在電感元件中做功時,電流超前于電壓90°;而電流在電容元件中做功時,電流滯后電壓90°。在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180°。如果在電感元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流矢量與電壓矢量之間的夾角縮小,從而提高電能做功的能力,這就是無功補(bǔ)償?shù)脑怼?/P>
三、補(bǔ)償電容器的選用
1、補(bǔ)償電容量的計算
要把感性負(fù)載的功率因數(shù)從cosφ₁提高到cosφ需并聯(lián)的電容量C可按下式求得,即
C=(Ptgφ₁-Ptgφ)/ωU²=P (tgφ₁-tgφ)/ωU²
例:已知220V、40W的日光燈工作時的電流為0.4A,cosφ=0.545。鎮(zhèn)流器取用的功率為8W。現(xiàn)要將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9,應(yīng)并聯(lián)多大的電容。
解:根據(jù)已知條件可求得:
tgφ₁=1.54,tgφ=0.484,日光燈電路取用的功率P=40+8=48W
C==P (tgφ₁-tgφ)/ωU²=48×(1.54-0.484)/314x2202
=3.34×10-6F=3.34μF
即為使日光燈電路的功率因數(shù)提高到0.9,應(yīng)并聯(lián)一個額定電壓U=220V,C=3.34μF的電容器。
必須注意:在功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)倪^程中,負(fù)載所取用的有功功率P,無功功率Q和cosφ仍保持不變,而改變的僅僅是電路總的無功功率和總的功率因數(shù)。
2、電容器電壓的選擇
選用并聯(lián)補(bǔ)償電容器時,不僅要選用一定容量的電容器,還必須使所選用的電容器的額定電壓大于或等于電路的工作電壓,否則電容器將被擊穿。