1、无功基础知识培训无功基础知识培训江苏林洋电子服务部2022-12-51江苏林洋电子股份有限公司无功基础知识目录无功基础知识目录一、电力系统运行环境二、有功、无功概念三、无功功率的作用四、功率因素五、无功补偿2022-12-52江苏林洋电子股份有限公司电力系统供电的可靠性运行的经济性保证电保证电能质量能质量电力系统运行满足条件电力系统运行满足条件2022-12-53江苏林洋电子股份有限公司电能质量系统频系统频率率电压偏电压偏移移谐波的标准衡量电能质量的指标衡量电能质量的指标2022-12-54江苏林洋电子股份有限公司系统频率、电压偏移有功功率的分配和频率电压的调整无功功率的分配和频率系统频率、电
2、压偏移的影响因素系统频率、电压偏移的影响因素2022-12-55江苏林洋电子股份有限公司有功功率：保持用电设备正常运行所需的电功率有功功率：保持用电设备正常运行所需的电功率。将电能转换将电能转换为其他形式为其他形式能量能量2022-12-56江苏林洋电子股份有限公司有功功有功功率过低率过低线损增加线损增加系统容量系统容量下降下降设备使用设备使用率下降率下降有功功率不足的影响有功功率不足的影响产生电能浪费加大电能浪费加大2022-12-57江苏林洋电子股份有限公司保证用电设备维持在额定情况下工作，保证用电设备维持在额定情况下工作，从而使用电设备的正常运行。从而使用电设备的正常运行。无功功率：用于
3、电路内电场与磁场的交换无功功率：用于电路内电场与磁场的交换比如40W的日光灯，除需40W有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80var左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它对外不做功，才被称之为无功。无功2022-12-58江苏林洋电子股份有限公司无功功率决不是无用功率，它的用处很大无功作用无功作用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。202
4、2-12-59江苏林洋电子股份有限公司无功功率无功功率过低过低用电设备不能在额用电设备不能在额定情况下工作定情况下工作电压下降电压下降无功功率过低影响无功功率过低影响从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。2022-12-510江苏林洋电子股份有限公司举例说明举例说明假如有一卖米的粮店，该店同时要为顾客提供装米的袋子。而且希望（或要求）顾客把米买到家后把袋子送回粮店。该店的米和袋子是按一定比例配置的。如果有的顾客把米买到家后不
5、及时返回袋子，就要影响粮店的生意（无法让更多的顾客把米买走）。如果顾客自已带了袋子来买米，那粮店就可以多售出一些米。我们买米的目的是用米做饭吃，而不是要米袋子。把米当作有功，米袋子当做无功。即：米袋子不能吃，但没有它还买不回能吃的米。2022-12-511江苏林洋电子股份有限公司无功功率对供、用电也产生一定的不良影响无功功率对供、用电也产生一定的不良影响降低发电机有功功率的输出1视在功率一定时，增加无功功率就要降低输、变电设备供电能力2电网内无功功率的流动会造成电压损失增大和电能损耗增加3系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降42022-12-512江苏林洋电子股份有限公司2022
6、-12-513江苏林洋电子股份有限公司 有功电能：P=U*I*cos *t 无功电能：Q=U*I*sin *t 视在电能：S=U*I*t 功率因数：cos=有功功率P视在功率S 电能表中的几个基本量功率因素功率因素 在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。采取适当措施，设法提高系统自然功率因数。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。2022-12-514江苏林洋电子股份有限公司影响功率因数主要因素影响功率因数主要因素1大
7、量感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了6070；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的6070。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。2022-12-515江苏林洋电子股份有限公司2变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的1015，它的空载无功功率约为满载时的1/3。为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。影响功率因数主要因素影响功率因数主要因素2022-12-516江苏林洋电子股份有限公司3供
8、电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。当供电电压高于额定值的10时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110时，一般无功将增加35左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。影响功率因数主要因素影响功率因数主要因素2022-12-517江苏林洋电子股份有限公司无功无功补偿意义补偿意义1 补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数，避免因功率因数低于规定值而受罚，降低线损、减少用户电费支出。2减少发、供电设备的设计
9、容量，减少投资。例如当功率因数cos=0.8增加到cos=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 改善电能质量。电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。合理安装补偿设备可以改善电压质量。2022-12-518江苏林洋电子股份有限公司无功补偿一般方法无功补偿一般方法低压集中补偿高压集中补偿低压个别补偿2022-12-519江苏林洋电子股份有限公司低压个别补偿低压个别补偿低压个别补偿：低压个别补偿：根据个别用
10、电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。优点优点：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。2022-12-520江苏林洋电子股份有限公司低压集中补偿低压集中补偿低压集中补偿：低压集中补偿：指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控
11、制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。优点优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。2022-12-521江苏林洋电子股份有限公司高压集中补偿高压集中补偿高压集中补偿：高压集中补偿：指将并联电容器组直接装在变电所的610kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；优点优点：补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。2022-12-522江苏林洋电子股份有限公司
