PPT《第三章 负荷计算》

第三节 功率因数计算与无功功率补偿 在供配电系统中:提高系统中设备的有效利用率,就必须降低无功功率,即提高功率因数.

一、功率因数低对供配电系统的影响: 功率因数低(cosφ小)是无功功率大的表现.无功功率大对供配电系统的影响:

1、无功功率大,使变配电设备容量增加. 有功功率: (公式) 分析:当有功功率P一定----电压值U一定----如果功率因数 cosφ小----则电流I就大----电器的设备容量就加大----成本增大.

2、无功功率大,使供配电系统的损耗增加.

3、无功功率大,使电压损失增加.

4、无功功率大,使发电机效率降低.

二、提高功率因数的措施:

1、提高自然功率因数: (1)正确选择变压器容量. (2)正确选择变压器台数,可以切除季节性负荷用的变压器. (3)减少供电线路感抗. (4)有条件时尽量采用同步电动机.

2、采用人工补偿提高功率因数. 也就是采用电力电容器补偿、提高功率因数. (1)一般采用在变压所的低压侧集中补偿(低压电容器补偿柜). (2)当设备的无功功率大于100Kvar时,可在设备附近就地补偿.就地补偿时,补偿装置与设备同时通断电(吊车、电梯设备除外). (3)低压侧集中补偿时,采用自动调节补偿电容器装置. (4)电容器柜组,采用自动循环投切的方式. (5)低压电力电容器装置的电器元件及导线(如:断路器、导线、电缆)长期允许电流值,要大于电容器额定值得1.5倍. 应满足当地供电部门的要求,当无明确要求时,应满足如下值:

1、高压10kV的用户的功率因数为0.9以上.

2、低压380V的用户的功率因数为0.85以上.

三、功率因数要求值:

1、在供电系统的方案设计时,无功补偿容量可按变压器的15%~25% 估算.

2、在施工图设计时,应进行实际的无功功率计算.

3、也可用对应表,查表后,再计算.

四、无功功率的补偿容量 公式: ----无功功率补偿率.及每千瓦有功负荷所需要的无功补偿的电容容量,单位:Kvar/ kW―-有功功率,单位:kW----无功功率补偿量,单位:Kvar

1、瞬时功率因数计算公式:式中:P---有功功率瞬时值,单位:kW u---线电压瞬时值,单位:kV i---线电流瞬时值,单位:A 瞬时功率因数值,也可以是仪表(功率因数表)得到.

2、平均功率因数计算公式:式中:平均有功功率 ----平均无功功率 平均功率因数值,可以是通过一段时间内的有功和无功电度表的读数,用公式计算得到.

五、功率因数的计算

六、无功功率补偿的容量计算: 计算无功功率,就是为了计算装设多少电容器.无功功率补偿的容量计算公式: 式中:电容器补偿容量,单位:Kvar - --补偿前的有功功率,单位:kW ---补偿前功率因数角的正切值,查表.补偿后功率因数角的正切值,查表.q ---无功功率补偿率(Kvar/kW) 见无功功率补偿率q对应表. 用公式可求出 和值:

七、电容器为何能提高系统的功率因数? 电动机等感性负载消耗的功率有:有功功率和无功功率.有功功率为实际做的功.无功功率为建立交变磁场做的功.电容器是以充放电形式工作的.在一个波形周期内,上半周是充电功率,叫容性无功功率;

下半周是放电功率,叫威性无功功率.充电功率的电流超前电压90°放电功率的电流超前电压90°两者大小相等,方向相反,相互抵消.实现了补偿的作用,提高了功率因.减轻了电源输变电设备的负担,降低了功率损耗,节约了能源.