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3、行业企管，经济，房产，策划，方案等工作范文，希望你用得上，不足之处请指正摘 要随着经济的发展和人们生活水平的提高,各行各业对供电可靠性和供电质量提出了更高的要求.由于配电网处于电网的末端,用户多为低压用户,许多用电器的功率因数很低,且不带补偿装置,这给电网带来很大的 功率负担和额外线损,为了维护电力系统稳定,保证电能质量和安全运行, 对农电配电线路进行无功补偿很有必要.本文主要讲述了线路无功补偿的概念、发展过程以及现在线路无功补偿最新研制成果。通过实例来讲述线路无功补偿的必要性及意义。关键字:功率因数,无功补偿,目 录引 言国家相关文件要求，电网无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就
4、地平衡”、以及“集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主”的原则。 根据该原则，我国农村电网开展了从变电站10kV线路低压的三级无功补偿的应用实践。实际应用中，变电站集中补偿和低压补偿推广应用相对广泛一些。变电站集中补偿安装在站内，其补偿量一般控制在主变容量的20%以内，最多不超过30%。低压补偿则是在用电负荷端，即变压后的380V。这种首末两端的无功补偿不能解决10kV线路传输过程中的无功问题，尤其是距离较长的线路。在早期，10kV线路无功补偿还缺乏较为成熟的技术和产品，主要采用固定电容并入电网，或人工定时分合闸将补偿电
5、容器并入和退出电网的简单补偿方式，其补偿容量有限，补偿不够充分，效果也不理想，而在用电低峰时又容易造成过补。因此，由于线路上无功补偿实施情况并不理想，使得一个完整地10kV电网系统无功补偿的效果不佳。随着科学技术的发展，在10kV配电线路上安装无功自动补偿装置，实时跟踪无功变化，最接近无功缺额量实施自动补偿，并能记录和下载设备和线路的运行参数进行分析存档，均已成为能够实际应用、值得推广的新技术和新产品。由于该类设备目前仍属于新产品，国家相关部门还没有出台标准，因此市场上此类产品在性能、功效、自动化程度、安全防护及可靠性等方面相差很大，本文针对无功补偿的概念、意义、农网10kV配电线路无功补偿设
6、备的发展，等几方面进行讲解。注：页码，居中，底部，宋体，小五，正文起始页页码为1。阅后删除此文本框。1 无功补偿基本概念1.1 无功补偿的原理把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。1.2 有功功率有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。单位：瓦（W）或千瓦（KW）1.3 无功功率无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的
7、交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率，它的用处很大。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*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。单位：乏（var）或千乏(Kvar)1.4 感性无功功率电动机和变压器在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功
8、功率。单位（Kvar）1.5 容性无功功率电容器在交流电网中接通时，在一个周期内,上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等，而不消耗能量，这种充放电功率叫容性无功功率。单位（Kvar）1.6 视在功率电纯阻性电路中电压和电流是同相位的，电压和电流的乘积为有功功率；但在感性或容性电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负荷实际吸收的电功率，而是表面的数值，称为视在功率。单位（KVA）1.7无功功率的作用在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不
9、能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。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。2功率因数的定义及意义2.1功率因数的定义在交流电路中,电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数,用 符号 cos表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即 功率因数的大小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡,电阻炉等电阻负荷的功率因数为 1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于 1.0功
10、率因数是电力系统的一个重要的技术数据.功率因数是衡量电气设备效率 高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求： (1) 最基本分析:拿设备作举例.例如:设备功率为 100 个单位,也就 是说,有 100 个单位的功率输送到设备中.然而,因大部分电器系统存在 固有的无功损耗,只能使用 70 个单位的功率.很不幸,虽然仅仅使用 70 个单位,却要付 100 个单位的费用.在这个例子中,功率因数是 0.7 (如果 大部分设备的功率因数小于 0.9 时,将被罚款),这种无功损耗主要存
11、在于 电机设备中(如鼓风机,抽水机,压缩机等),又叫感性负载.功率因数是电 能的计量标准。 (2) 基本分析:每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有功功率 (叫千瓦)及电抗性的无功功率.功率因数是有功功率与视在功率间的比率. 功率因数越高,有功功率与视在功率间的比率便越高,系统运行则更有效率。 (3) 高级分析:在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后 发生.两种波形峰值的分隔可用功率因数表示功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大.无功功率补偿能使两个峰值逐渐接近在一起,从而提高 系统运行效率。2.2功率因数的意义2.2.1 功率因数对电气设备的影响功率因数是交流电路的重要技术数据之
12、一.功率因数的高低,对于电 气设备的利用率和分析,研究电能消耗等问题都有十分重要的意义. 在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,它等于由此可以看出,电路中消耗的功率 P,不仅取决于电压 V 与电流 I 的大小, 还与功率因数有关.而功率因数的大小,取决于电路中负载的性质.对于 电阻性负载,其电压与电流的位相差为 0,因此,电路的功率因数最大 ( ) ;而纯电感电路,电压与电流的位相差为/2,并且是电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(/2) ,即电流 超前电压.在后两种电路中,功率因数都为 0.对于一般性负载的电路,功 率因数就介于 0 与 1 之间. 一般来说
13、,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义, 一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发 电机,变压器等)的潜力.因为用电器总是在一定电压 U 和一定有功功率 P 的条件下工作,由公式可知,功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同 时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大.另外,在 输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比, 增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失.因此,提高用电器 的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失. 2.2.2 功率因数对电力系统的影响功率因数过低,对电力
14、系统的影响很大,而尤其对电网企业影响最大: (1)当用户功率因数偏低时,需要从网上吸收无功功率,这样发电机组 就要多发无功,而发无功也是需要能量的,它少发了有功,相当于降低了 发电机的出力; (2)无功负荷在网上传送,白白占用了输,变,配电设备的资源,使上 述设备利用率降低,而设备运行效率是以有功计算的,因而它使设备达不 到额定功率,功率降低;为达到规定的功率,就要增大设备容量,提高了 设备投资额; (3)无功影响电压,无功的传输和大量消耗,使系统电压不能满足要求, 线路未端会电压很低,造成设备不能起车或达不到额定功率; (4)无功的缺乏,会使线路及电气设备中的电流增大,使损耗增大,即 线损增加,增大电费支出. 用电者是 1 千瓦的负载,那么不管功率因数是 0.5,还是 0.9,他工作 1 小 时实际上电表显示都是 1 度电,而国家规定是按有功电量收费电费. 正是因为上面 4 点原
