2 提高功率因數的益處
(1)通過改善功率因數,減少了供電系統中的電氣元件,不但減少了投資費用,而且降低了本身電能的損耗。
(2)藉由良好功因值的確保,從而減少供電系統中的電壓損失,可以使負載電壓更穩定,改善電能的質量。
(3)在既有裝置容量不變的情況下,裝設電容器後,可以提高功率因數,增加負載的容量。例如,一台800kva變壓器之功率因數從0.8提高到0.
98時:補償前:800×0.
8=640kw補償後:800×0.98=784kw。
同樣一台800kva的變壓器,功率因數改變後,它就可以多承擔144kw的負載。
3 功率因數補償的幾種方法
功率因數補償可分為提高自然功率因數和採用人工補償兩種方法。
3.1 提高自然因數法
(1)恰當選擇電動機容量,減少電動機無功消耗,防止「大馬拉小車」。
(2)對平均負荷小於其額定容量40%左右的輕載電動機,可將線圈改為三角形接法(或自動轉換)。
(3)避免電機或裝置空載執行。
(4)合理配置變壓器,恰當地選擇其容量。
(5)調整生產班次,均衡用電負荷,提高用電負荷率。
(6)改善配電線路布局,避免曲折迂迴等。
3.2 人工補償法
實際中可使用電路電容器或調相機,一般多採用電力電容器補嘗無功,即:在感性負載上併聯電容器。
在感性負載上併聯電容器的方法可用電容器的無功功率來補償感性負載的無功功率,從而減少甚至消除感性負載於電源之間原有的能量交換。
在交流電路中,純電阻電路,負載中的電流與電壓同相位,純電感負載中的電流滯後於電壓90°,而純電容的電流則超前於電壓90°,電容中的電流與電感中的電流相差180°,能相互抵消。
電力系統中的負載大部分是感性的,因此總電流將滯後電壓乙個角度,將併聯電容器與負載併聯,則電容器的電流將抵消一部分電感電流,從而使總電流減小,功率因數將提高。
併聯電容器的補償方法又可分為:(1)個別補償。即在用電裝置附近按其本身無功功率的需要量裝設電容器組,與用電裝置同時投入執行和斷開,也就是再實際中將電容器直接接在用電裝置附近。
(2)分組補償。即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上,它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除,也就是再實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。(3)集中補償。
即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側的母線上。在實際中會將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上,電容器組的容量按配電所的總無功負荷來選擇。
但是,採用電容器補償功率因數,也存在這一些弊端。有些電力電子裝置如整流器、變頻器、開關電源等;可飽和裝置如變壓器、電動機、發電機等;電弧裝置及電光源裝置如電弧爐、日光燈等,這些裝置均是主要的諧波源,執行時將產生大量的諧波。諧波對發動機、變壓器、電動機、電容器等所有連線於電網的電器裝置都有大小不等的危害,主要表現為產生諧波附加損耗,使得裝置過載過熱以及諧波過電壓加速裝置的絕緣老化等。
併聯到線路上進行無功補償的電容器對諧波會有放大作用,使得系統電壓及電流的畸變更加嚴重。另外,諧波電流疊加在電容器的基波電流上,會使電容器的電流有效值增加,造成溫度公升高,減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加,引起區域性過熱、振動、噪音增大、繞組附加發熱等。
諧波汙染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波汙染對通訊質量有影響。當電流諧波分量較高時,可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。
因此,如果系統量測出諧波含量過高時,除了電容器端需要串聯適宜的調諧電抗外,並需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。
通過研究發現個別補償法適合用於低壓網路,優點是補償效果好,但缺點是電容器利用率低。集中補充法優點:是電容器利用率高,能減少電網和使用者變壓器及供電線路的無功負荷。
缺點:不能減少使用者內部配電網路的無功負荷。分組補償法優點是電容器利用率較高且補嘗效果也較理想。
因此根據我廠的實際用電情況分組補償方法更適合。
4 結語
(1)提高功率因數的益處有減少了供電系統中的電氣元件,減少供電系統中的電壓損失,增加負載的容量。
(2)功率因數對整個供電系統來說是乙個很重要的技術引數。功率因數補償的幾種方法:可分為提高自然功率因數和採用人工補償兩種方法。根據我廠的實際用電情況分組補償方法更適合。
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