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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第一章 基本本概念与与名词解解释在交流电电路中，由由电源供供给负载载率有两两种：一一种是有有功功率率，一种种是无功功功率。1、功率率：单位位时间内内所做的的功。2、有功功功率保持用电电设备正正常运行行所需的的电功率率，（交交流电在在一个周周期内瞬瞬时有功功功率的的平均值值），即即：电路路中电阻阻上所消消耗的功功率。它它将电能能转换为为其它形形式能量量（机械械能、光光能、热热能）的的电功率率。符号号用P表示，单单位有瓦瓦（W）、千千瓦（KKW）、兆兆瓦（MMW
2、）。交流流电有功功功率的的计算公公式为：单相:PP（W）= UeIecoss 三相相: PP（W）= 3UeIecoss3、无功功功率它作用于于交流电路路内电场场与磁场场的交换换，并用用来在电电气设备备中建立立和维持持磁场的的电功率率。它不不对外作作功，而而是转变变为其他他形式的的能量。凡凡是有电电磁线圈圈的电气气设备，要要建立磁磁场，就就要消耗耗无功功功率。电电动机的的转子磁磁场就是是靠从电电源取得得无用功功率建立立的。变变压器也也同样需需要无功功功率，才才能使变变压器的的一次线线圈产生生磁场，在在二次线线圈感应应出电压压。因此此，没有有无功功功率，电电动机就就不会转转动，变变压器也也不能变
3、变压，交交流接触触器不会会吸合。无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏（kVar）。交流电无无功功率率的计算算公式为为：单相:QQ（Varr）=UeIeSinn 三相:Q（Varr）=3UeIeSinn4、视在在功率在具有电电阻和电电抗的电电路中，电电流和电电压的乘乘积叫视视在功率率，单位位伏安（VVA）或或千伏安安（KVVA）。三三相交流流电视在在功率计计算公式式为：S（VAA）=3UeIe=P2+Q2。 或 S=PP/coos5、功率率因数：在同一相相交流电电路中，相相电压与与相电流流之间的的相位差差的余弦弦称为功功率因数数，在数数值上，功功率因数数是有功功功率和和视在功功率的比
4、比值，即即coss=PP/S。功率因数的大小与电路工作负载的性质有关，纯电阻负载的功率因数为1，电感性或电容性负载电路的功率因数都小于1。而且在电感性负载电路中，电流滞后电压一个角度，结果功率因数滞后一个角度（随着滞后角度的增加，电网电压随着下降）。在电容性负载电路中，电流超前电压一个角度，结果功率因数超前一个角度（随着超前角度的增加，电网电压随着上升）。99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。6、自然然功率因因数是指用电电设备没没有安装装无功补补偿设备备时的功功率因数数，或者者说用电电设备本本
5、身所具具有的功功率因数数。自然然功率因因数的高高低主要要取决于于用电设设备的负负荷性质质，电阻阻性负荷荷的功率率因数较较高，等等于1。电感性或电容性负载电路的功率因数都小于1。7、瞬时时功率因因数是指在某某一瞬间间由功率率因数表表读出的的功率因因数。瞬瞬时功率率因数是是随着用用电设备备的类型型、负荷荷的大小小和电压压的高低低而时刻刻在变化化。8、加权权平均功功率因数数是指在一一定时间间段内功功率因数数的平均均值。9、有功功功率、无无功功率率、视在在功率之之间的关关系电网中的的许多设设备是根根据电磁磁感应原原理工作作的。它它们在能能量转换换过程中中建立交交变磁场场，在一一个周期期内吸收收的功率率
6、和释放放的功率率相等，这这种功率率叫无功功功率。电电力系统统中，不不但有有有功功率率平衡，无无功功率率也要平平衡。S=S Q式中：S视在在功率，KVA PP有功功功率，KW Q无功功功率，kvar 角为功功率因数数角，它它的余弦弦（coos）是有有功功率率与视在在功率之之比即：coss=P/S称为为功率因因数。由功率三三角形可可以看出出，在一一定的有有功功率率下，用用电企业业功率因因数cos越小，则则所需的的无功功功率越大大。如果果无功功功率不是是由电容容器提供供，则必必须由输输电系统统供给，为为满足用用电的要要求，供供电线路路和变压压器的容容量需增增大。这这样，不不仅增加加供电投投资、降降低
7、设备备利用律律 ，也也将增加加线路损损耗。为为此，国国家供用用电规则则规定：无功电电力应就就地平衡衡，用户户应在提提高用电电自然功功率因数数的基础础上，设设计和装装置无功功补偿设设备，并并做到随随其负荷荷和电压压变动及及时投入入或切除除，防止止无功倒倒送。还还规定用用户的功功率因数数应达到到相应的的标准，否否则供电电部门可可以拒绝绝提高功功率因数数，防止止无功倒倒送，从从而节约约电能，提提高运行行质量都都具有非非常重要要的意义义。10、无无功补偿偿原理电网中的的电力负负荷如电电动机、变变压器等等，大部部分属于于感性负负荷，在在运行过过程中需需向这些些设备提提供相应应的无功功功率。在在电网中中安
8、装并并联电容容器等无无功补偿偿设备以以后，可可以提供供感性负负载所消消耗的无无功功率率，减少少了电网网电源向向感性负负荷提供供、由线线路输送送的无功功功率，由由于减少少了无功功功率在在电网中中的流动动，因此此可以降降低线路路和变压压器因输输送无功功功率造造成的电电能损耗耗，这就就是无功功补偿。无功补偿偿的基本本原理是是：把具具有容性性功率负负荷的装装置与感感性功率率负荷并并联接在在同一电电路，能能量在两两种负荷荷之间相相互交换换。这样样，感性性负荷所所需要的的无功功功率可由由容性负负荷输出出的无功功功率来来补偿。11、无无功补偿偿的意义义补偿无无功功率率，可以以增加电电网中有有功功率率的比例例
9、常数。减少发发、供电电设备的的设计容容量，减减少投资资，例如如当功率率因数ccos=0.8增加加到coos=0.995时，装装1Kvvar电电容器可可节省设设备容量量0.552KWW；反之之，增加加0.552KWW对原有有设备而而言，相相当于增增大了发发、供电电设备容容量。因因此，对对新建、改改建工程程，应充充分考虑虑无功补补偿，便便可以减减少设计计容量，从从而减少少投资。降低线损。第二章、无功功对电网网的影响响及功率因因数降低低的原因因在正常情情况下，用用电设备备不但要要从电源源取得有有功功率率，同时时还需要要从电源源取得无无功功率率。如果果用电设设备过多多地从电电网索取取无功功功率，将将使
10、电网网中的无无功功率率供不应应求，用用电设备备就没有有足够的的无功功功率来建建立正常常的电磁磁场，那那么，这这些用电电设备就就不能维维持在额额定情况况下工作作，用电电设备的的端电压压就要下下降，从从而影响响用电设设备的正正常运行行。结果果造成电电网功率率因数降降低，线线路电压压损失增增大和电电能损耗耗增加。无功功率率对供、用用电产生生一定的的不良影影响，主主要表现现在：(1)降降低发电电机有功功功率的的输出。(2)降降低输、变变压设备备的供电电能力。(3)造造成线路路电压损损失增大大和电能能损耗的的增加。(4)造造成底功功率因数数运行和和电压下下降，使使电气设设备容量量得不到到充分发发挥。从发
11、电机机和高压压电线供供给的无无功功率率，远远远满足不不了负荷荷的需要要，所以以在电网网中要设设置一些些无功补补偿装置置来补充充无功功功率，以以保证用用户对无无功功率率的需要要，这样样用电设设备才能能在额定定电压下下工作。这这就是电电网需要要装设无无功补偿偿装置的的道理1、异步步电动机机对功率率因数的的影响 厂矿企企业绝大大部分动动力负荷荷都是异异步电动动机,异步电电动机转转子与定定子间的的气隙是是决定异异步电动动机需要要较多无无功的主主要因素素,而异异步电动动机所耗耗用的无无功功率率是由其其空载时时的无功功功率和和一定负负载下无无功功率率增加值值两部分分所组成成。所以以要改善善异步电电动机的的
12、功率因因数就要要防止电电动机的的空载运运行并尽尽可能提提高负载载率。因因此，在在选择异异步电动动机时，既既要注意意它们的的机械性性能，又又要考虑虑它们的的电器指指标，合合理选择择异步电电动机的的型号、规规格和容容量，使使其处于于经济运运行状态态，若电电动机长长期处于于低负载载下运行行，既增增大功率率损耗，又又使功率率因数和和效率都都显著恶恶化。故故从节约约电能和和提高功功率因数数的观点点出发，必必须正确确的合理理的选择择电动机机的容量量。其次次，要提提高异步步电动机机的检修修质量，因因为异步步电动机机定子绕绕组匝数数变动和和电动机机定、转转子间的的气隙变变动时对对异步电电动机无无功功率率的大小
13、小有很大大的影响响。2、电力力变压器器对功率率因数的的影响电力变压压器的无无功功率率消耗，是是由于变变压器的的变压过过程是由由电磁感感应来完完成的，是是由无功功功率建建立和维维持磁场场进行能能量转换换的。没没有无功功功率，变变压器就就无法变变压和输输送电能能。变压压器消耗耗无功的的主要成成分是它它的空载载无功功功率，提提高变压压器的功功率因数数就必须须降低变变压器的的无功损损耗，避避免变压压器空载载运行或或长期处处于低负负载运行行状态。3、整流流装置对对功率因因数的影影响单就整流流系统而而言，其其功率因因数可达达到0.95，但但是由于于整流系系统网侧侧电流不不是正弦弦波，整整流变压压器除向向电
14、网吸吸取基波波电流外外，还向向电网送送出谐波波电流，严严重影响响并联电电容的运运行。尽尽可能减减少谐波波分量的的产生是是消除整整流装置置对功率率因数补补偿设备备影响的的根本办办法。整整流机组组的网侧侧谐波分分量与等等效相数数有密切切关系，提提高等效效相数是是抑制谐谐波产生生的有效效措施。公公司整流流系统共共有四台台整流变变压器，为为提高等等效相数数，分别别将整流流变压器器接成/和YY/，从而而组成112相整整流系统统，这时时单套66脉波整整流的工工作原理理不变，只只是一台台整流变变压器通通过Y/移相使使5，77，177，199次次谐波相相互抵消消,注入入系统的的只有112K1次特特征谐波波，在
15、不不增加设设备的前前提下，达达到了最最大限度度抑制谐谐波分量量，减少少了谐波波分量对对电容运运行的影影响的目目的。4、供电电电压超超出规定定范围也也会对功功率因数数造成很很大的影影响当供供电电压压高于额额定值的的10时，由由于磁路路饱和的的影响，无无功功率率将增长长得很快快，据有有关资料料统计，当当供电电电压为额额定值的的1100时，一一般工厂厂的无功功将增加加35左右。当当供电电电压低于于额定值值时，无无功功率率也相应应减少而而使它们们的功率率因数有有所提高高。但供供电电压压降低会会影响电电气设备备的正常常工作。所所以，应应当采取取措施使使电力系系统的供供电电压压尽可能能保持稳稳定。55、电网网频率波波动也会会对异步步电机和和变压器器的磁化化无功功功率造成成一定的的影响66、以上上论述了了影响电电力系统统功率因因数的一一些主要要因素，因因此必须须要寻求求一些行行之有效效的、能能够使低低压电力力网功率率因数提提高的一一些实用用方法，使使低压电电网能够够实现无无功的就就地平衡衡，达到到降损节节能的效效果。第三章 无功功功率补补偿的种种类和特特点由于多数数中小型型企业在在实际生生产工艺艺中没有有使用同同步机，基基本都是是三相异异步电机机，所以以采用并并联移相相电容器器的方式式进行功功率因数数补偿。
