一、无功补偿的原理

1、有功功率和无功功率

电网输出的功率包括有功功率和无功功率两部分。

1)有功功率

直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;

2)无功功率

不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,且在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率。如电磁元件建立磁场占用的电能、电容建立电场所占的电能。

2、无功补偿的原理

电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90°;而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90°。在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的原理。

二、无功补偿的意义

1、补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数。

2、减少发、供电设备的设计容量,减少投资。例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量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、降低线损,由公式ΔΡ%=(1-cosθ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosθ为补偿前的功率因数则:cosΦ>cosθ,所以提高功率因数后,线损率也下降了,减少设计容量、减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以,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。

三、无功补偿的方式

1、集中补偿

在高低压配电线路中安装并联电容器组;

2、分组补偿

在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;

3、单台电动机就地补偿

在单台电动机处安装并联电容器等。

四、无功补偿应注意事项

1、在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。

2、功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。