無功補償裝置原理和作用

① 無功補償的原理是什麼

在大系統中，無功補償還用於調整電網的電壓，提高電網的穩定性。 在小系統中，通過恰當的無功補償方法還可以調整三相不平衡電流。按照wangs定理：在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間轉移有功電流。因此，對於三相電流不平衡的系統，只要恰當地在各相與相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數均補償至1，而且可以使各相的有功電流達到平衡狀態。
編輯本段基本原理
無功補償的基本原理：電網輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無功功率.直接消耗電能,把電能轉變為機械能,熱能,化學能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;不消耗電能;只是把電能轉換為另一種形式的能,這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件,並且,這種能是在電網中與電能進行周期性轉換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場佔用的電能,電容器建立電場所佔的電能.電流在電感元件中作功時,電流滯後於電壓90°.而電流在電容元件中作功時,電流超前電壓90°.在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180°.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小, 無功補償的具體實現方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，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補償。無功補償的意義： ⑴補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。 ⑵減少發、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對原有設備而言，相當於增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。 ⑶降低線損，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補償後的功率因數，cosΦ為補償前的功率因數則： cosΦ>cosΦ，所以提高功率因數後，線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。所以，功率因數是考核經濟效益的重要指標，規劃、實施無功補償勢在必行。 電網中常用的無功補償方式包括： ① 集中補償：在高低壓配電線路中安裝並聯電容器組； ② 分組補償：在配電變壓器低壓側和用戶車間配電屏安裝並聯補償電容器； ③ 單台電動機就地補償：在單台電動機處安裝並聯電容器等。 加裝無功補償設備，不僅可使功率消耗小，功率因數提高，還可以充分挖掘設備輸送功率的潛力。 確定無功補償容量時，應注意以下兩點： ① 在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經濟的。 ② 功率因數越高，每千伏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到0.95就是合理補償 就三種補償方式而言，無功就地補償克服了集中補償和分組補償的缺點，是一種較為完善的補償方式： ⑴因電容器與電動機直接並聯，同時投入或停用，可使無功不倒流，保證用戶功率因數始終處於滯後狀態，既有利於用戶，也有利於電網。 ⑵有利於降低電動機起動電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長電動機與控制設備的使用壽命。 無功就地補償容量可以根據以下經驗公式確定：Q≤UΙ0式中：Q---無功補償容量（kvar）；U---電動機的額定電壓（V）；Ι0---電動機空載電流（A）；但是無功就地補償也有其缺點：⑴不能全面取代高壓集中補償和低壓分組補償；眾所周之，無功補償按其安裝位置和接線方法可分為：高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。其中就地補償區域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補償和低壓分組補償的電容器容量相對較小，利用率也高，且能補償變壓器自身的無功損耗。為此，這三種補償方式各有應用范圍，應結合實際確定使用場合，各司其職。

② 無功補償裝置的作用是什麼

無功功率決不是無用功率，它的用處很大。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。

（打個比方，農村修水利需要開挖土方運土，運土時用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無功功率，竹筐並不是沒用，沒有竹筐泥土怎麼能運到堤上？）

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，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。

但是從發電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。

無功補償是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，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補償。

採用無功補償可以收到以下效果：

1）根據用電設備的功率因數，可測算輸電線路的電能損失。通過現場技術改造，可使低於標准要求的功率因數達標，實現節電目的。

2）採用無功補償技術，提高低壓電網和用電設備的功率因數，已成為節電工作的一項重要措施。

3）無功補償，它就是藉助於無功補償設備提供必要的無功功率，以提高系統的功率因數，降低能耗，改善電網電壓質量，穩定設備運行。
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③ 無功補償櫃的作用是什麼

無功補償櫃的作用是做無功補償，藉助於無功補償設備提供必要的無功功率，在電力供電系統中提高電網和用電設備的功率因數，降低供電變壓器以及輸送線路的損耗，提高電網的供電效率，改善供電的環境，使電網質量提高。

無功補償櫃在電力供電上有一個重要的位置。有合理的補償裝置，則可以做到最大限度的減少電網的損耗。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。

無功補償是採用外置的電流源來補償負載運行過程中所消耗的無功功率，提供此電流源的設備成為無功補償設備，常見的補償設備就是並聯電力電容器。

(3)無功補償裝置原理和作用擴展閱讀：

無功補償櫃的安全操作規范

1、打開無功補償櫃前必須先斷開斷路器或隔離開關，讓無功補償櫃的放電裝置自動放電，三分鍾後方可打開櫃門，打開櫃門後須人工放電。

2、無功補償在運行中發出特殊響聲是內部絕緣崩潰先兆，應立即停止運行，查找故障高壓電容補償。

3、無功補償外殼膨脹是過電壓引起介質分解析出氣體，應立即停止運行查找故障高壓電容補償。

4、禁止斷開後又立即投入，這樣對其它用電設備和電容補償本身會產生嚴重損害，一般需三分鍾以上的時間間隔，對於自動投切的無功補償櫃，如果電網功率因數變化較快，應適當延長延時時間。

5、無功補償櫃內外均需通風良好，以延長電容使用壽命。

6、保持無功補償櫃表面干凈，避免發生閃絡事故。

④ 配電低壓櫃的無功補償裝置的作用是什麼

無功補償裝置裡面主要是電容器。主要作用是起到負載端無功功率就地補償作用。可以減少輸電線路的電流，提供負載端的電壓。
無功補償的原理是：利用電容和電感電流相差180度的原理，加裝電容以後，電容可以向感性負載提供無功功率（嚴謹的說是電容和電感形成無功功率交換），這樣就不需要從發電廠向負載提供無功功率了。

⑤ 低壓無功補償的原理

呵呵
以前回答過，請看看這里吧：http://..com/question/365700212.html?oldq=1
還有一個提高版的，在這里：http://..com/question/358768124.html?oldq=1

【提高版｝
無功不是在一個周期內沒有被損耗么？為什麼還有無功損耗這種說法。另外既然在一個周期內，無功為0，為什麼他的功率P=W/T不是0？ 它的定義不是無功設備與電網交換能量的速率么？那這個無功功率是怎麼求出來的？難道是dw/dt ?如果是這樣的話，那麼其應該是一個瞬時功率才對呀，電力系統中的那些功率都應該是一個穩態功率才對吧。另外既然說在前半周期內電源向無功設備發出功率，後半周期內無功設備向電源返回功率，為什麼我覺得在計算時只覺得一直在發出，從來沒有返回呢？另外無功補償器是只發出無功，而沒有無功返回么？那這樣無功都被徹底的散失掉了么？

2011-12-26 13:43 最佳答案
呵呵
你問的問題很有代表性，非常好！這是好多人迷惑的問題。
先說「損耗」一詞，我認為是大多數文獻，把「需要」和「損耗」用混了。這都是以前的翻譯惹的禍，要麼是他們不熟悉術語，要麼就是沒有學好中文。
實際上，用電設備是「需要」無功功率，並沒有消耗無功功率，所以，說無功功率損耗，是不嚴密的。

其次，說無功功率的實質：無功功率，是用電設備建立電場、磁場的那部分功率，是發電設備給出的實實在在發出的能量。它在用電設備建立電場或磁場以後，就一直以電場磁場型式存在，儲存在用電設備和電網中的。所以無功功率的做功＝0，也就是沒有做功，沒有損耗。這里要明晰一個概念：無功功率做功＝0，不是無功功率＝0。做功，是功率與時間的積分（乘積）。
無功功率是怎麼求出來的？可以用Q＝dw/dt，這得到瞬時無功功率。也可以用電壓乘無功電流得到，得到的是有效值的無功功率。無功功率本身就是一個瞬時功率。不過我們在工程中，需要平均的無功功率，或者有效值的無功功率。瞬時無功功率是一個時間的函數，工程上使用不方便。

第三，所有的無功補償裝置，既發出無功功率，也吸收無功功率。你說的沒有返回，應該是一個誤解。這個問題，簡單的可以從電容補償來理解。有源補償，也是一樣的。

最後，說說無功功率造成的線路損耗。理論上無功功率是不會損耗的，但是電網和設備之間交換無功功率，必定有電流流來流去，會導致線路發熱，這是實實在在的線路損耗，只是損耗較少，工程上通常忽略不計了。不過大范圍的計算，這個損耗還是不少的，所以國家要求盡量就地補償，就是為了減少線路損耗。深圳奧特的就地補償裝置，也是為了減少線路損耗而涉及生產的。

追問
再問個問題，既然無功沒有被損耗，那麼調相機啊，發電機之類的只要一開始發好夠設備使用的無功不就完了么，幹嘛要一直發無功啊
回答
呵呵
實際上，這里發出的無功，是前半個周吸收回來的，這是電網中無功功率的儲存方式，每個需要無功功率的設備，都是這樣，半個周波中發出無功功率，後面半個周波吸收無功功率。
就是因為這些發電設備（電網設備）需要把一部分容量用來儲存無功，從而導致系統的功率因數的降低，為了減少電網儲存無功，就要求用戶自己做無功補償，把無功功率儲存在用戶端，減少發電設備和電網儲存的無功功率，就相當於提高了發電設備和電網的有功功率容量。

追問
那在吸收無功回來這半個周期內，發電機和調相機轉子還是要旋轉的吧？由於達到轉矩平衡，所以無需原動機提供轉矩，也就無需提供機械功率，這樣說對么？
回答
呵呵
對於發電機或調相機，情況會復雜一些，單單就無功功率，可以按照你的說法去理解，但實際，發電機和調相機是有功無功同時輸出的，就像電流，發電機發出的總電流中有有功電流分量，也有無功電流分量，你無法把他們分開來輸出，所以，說：「由於達到轉矩平衡，所以無需原動機提供轉矩，也就無需提供機械功率」是不嚴密的。加我的Q吧，討論更方便些。

⑥ 無功補償裝置的原理和運用

電網中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬於感性負荷，在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率。在電網中安裝並聯電容器等無功補償設備以後，可以提供感性負載所消耗的無功功率，減少了電網電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由於減少了無功功率在電網中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。
無功補償的基本原理：電網輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無功功率.直接消耗電能,把電能轉變為機械能,熱能,化學能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;不消耗電能;只是把電能轉換為另一種形式的能,這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件,並且,這種能是在電網中與電能進行周期性轉換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場佔用的電能,電容器建立電場所佔的電能.電流在電感元件中作功時,電流滯後於電壓90°.而電流在電容元件中作功時,電流超前電壓90°.在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180°.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小,
無功補償的具體實現方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，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補償。無功補償的意義：

⑦ 無功補償的作用是什麼

作用：

在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電回變壓器及輸送線路答的損耗，提高供電效率，改善供電環境的技術。

拓展資料：

無功補償的基本原理：

電網輸出的功率包括兩部分 ：一是有功功率：直接消耗電能，把電能轉變為機械能、熱能、化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率；二是無功功率：消耗電能，但只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，並且，這種能是在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率（如電磁元件建立磁場佔用的電能，電容器建立電場所佔的電能）。

⑧ 無功補償裝置的作用有哪些

無功功率補償Reactive power compensation，簡稱無功補償，在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。
無功補償的作用：
⑴ 補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。
⑵ 減少發、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對原有設備而言，相當於增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。
⑶ 降低線損，由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補償後的功率因數，cosθ為補償前的功率因數則：
cosΦ>cosθ，所以提高功率因數後，線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。所以，功率因數是考核經濟效益的重要指標，規劃、實施無功補償勢在必行。