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產品知識

什么是無功補償

1.無功功率概念
    使用交流電源時電源會供給負載兩部分功率；一種是有功功率，一種是無功功率。用電設備能夠保持正常運行所需的電功率是有功功率提供的，也就是將電能轉換為其他形式能量，如機械能、熱能或光能。符號用P 表示，單位為瓦(W)、千瓦(kW)和兆瓦(MW)。
    無功功率較為抽象，它是用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的功率。它不對外作功，而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。符號用Q表示，單位為乏(Var)和千乏(kVar)。
    無功功率不是無用功率。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。
2. 無功補償的原理
    把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路上，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率來補償。實質上就是把原來是由電網或者變壓器提供的無功功率，改為由交流電力電容器來提供。
3. 無功補償的方式
    無功補償有并聯電容器、SVC、SVG三種主要補償方式，而且根據系統負載情況和需要達到的補償效果及按照安裝位置的不同，無功補償可分為集中補償、分組補償和就地補償三種。分散補償方式是一種相對就地補償而言比較經濟合理的補償方式。因為它的電容器組的利用率較就地補償高，因此總的需要量較就地補償小，選擇無功補償方式的原則是“規劃合理布局，分級補償，就地平衡；集中補償與分散補償相結合，低壓補償為主；調壓與降損相結合，降損為主。”。
4無功補償的意義
    無功功率補償裝置在電力供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數，降低供電變壓器及輸送線路的損耗、提高供電效率、改善供電質量，所以無功功率補償裝置在電力配電系統中處在一個不可或缺的非常重要的位置。下面從三個方面加以說明。
4.1 改善電壓質量
    輸電線路電壓損耗由兩部分組成，即有功功率在電阻上的壓降和無功功率在電抗上的壓降。一般說來，在電網的線路、變壓器的等值電路中，電抗的數值比電阻大得多。所以無功功率對電壓損耗的影響很大，而有功功率對電壓損耗的影響則要小得多。因此，在電力系統中，無功功率是造成電壓損耗的主要因素。電網中無功補償設備的合理配置，與電網的供電電壓質量關系十分密切。合理安裝補償設備可以改善電壓質量。而且越靠近線路末端裝設無功補償裝置對改善電壓質量效果更好。
4.2 降低線損
    在某一額定電壓下，有功功率恒定不變，由于功率因數變化，其線路損耗發生變化 P=UICosΦ   P損=I²R   △P損%=[1-(CosΦ1/CosΦ2)²]×100%
4.3 線路、變壓器的增容及成本降低
設S為原視在容量，線路、變壓器的增容量△S=S（1-CosΦ1/CosΦ2），因國家根據企業功率因數值調整電價高低，因此加設補償裝置提高功率因數后對企業和電力系統有重大經濟效益。
(1)在設備容量不變的條件下，由于提高了功率因數可以少送無功功率，因此可以多送有功功率。
(2)如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變容量也相應地減少
(3)安裝無功補償設備，可使發電機多發有功功率。系統采取無功補償后，使無功負荷降低，發電機就可少發無功，多發有功，充分達到銘牌標準。
(4)降低企業用電成本
    企業用電成本主要以兩種方式進入企業總成本，其一為供配電設施建設投資費用，以固定資產折舊攤銷到每月成本中，其二為每月交納的電費，供電部門向企業收取電費，主要由以下幾部分組成：
          基本電費=主變容量(KVA)×18（元/KVA 月）
          電量電費=有功電度(KWh)×單價（元/KVA 月，分峰谷平段）
          力調電費=（基本電費+電量電費）×獎罰比率
對于基本電費A 的收取，因為只由主變壓器的安裝容量決定，因此，合理配置變壓器是問題的關鍵，努力減小通過變壓器的無功電流，即盡能地提高系統的功率因數，有效地使用變壓器的安裝容量。
     采用有效無功功率補償后，每年節約基本電費，對于力調電費C，是由企業系統功率因數決定。若選擇采取補償辦法，又可將免交該力調電費。
對于電量電費B，其中無功電流造成的線路有功損耗也是一筆不可低估的經濟損失，線路和變壓器銅損由于和電流的平方成正比，此部份以發熱形式消耗掉的無功電流造成的有功損耗，也給企業帶來每月有功電量計費的經濟損失。通過比較可看出，采取提高功率因數方案，也可大大減少這方面的經濟損失。
功率因數自0.64及以下，每降低0.01電費增加2%。

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