无功补偿装置原理和作用

① 无功补偿的原理是什么

在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。 在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。
编辑本段基本原理
无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.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;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,并且,这种能是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,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流滞后于电压90°.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压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, 无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义： ⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。 ⑵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；反之，增加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。 ⑶降低线损，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosΦ为补偿前的功率因数则： cosΦ>cosΦ，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。 电网中常用的无功补偿方式包括： 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。 加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。 确定无功补偿容量时，应注意以下两点： 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 就三种补偿方式而言，无功就地补偿克服了集中补偿和分组补偿的缺点，是一种较为完善的补偿方式： ⑴因电容器与电动机直接并联，同时投入或停用，可使无功不倒流，保证用户功率因数始终处于滞后状态，既有利于用户，也有利于电网。 ⑵有利于降低电动机起动电流，减少接触器的火花，提高控制电器工作的可靠性，延长电动机与控制设备的使用寿命。 无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定：Q≤UΙ0式中：Q---无功补偿容量（kvar）；U---电动机的额定电压（V）；Ι0---电动机空载电流（A）；但是无功就地补偿也有其缺点：⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿；众所周之，无功补偿按其安装位置和接线方法可分为：高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大，效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大，电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小，利用率也高，且能补偿变压器自身的无功损耗。为此，这三种补偿方式各有应用范围，应结合实际确定使用场合，各司其职。

② 无功补偿装置的作用是什么

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靠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。

（打个比方，农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么能运到堤上？）

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，这些用电设备就不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。

但是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。

无功补偿是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

采用无功补偿可以收到以下效果：

1）根据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达标，实现节电目的。

2）采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，已成为节电工作的一项重要措施。

3）无功补偿，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量，稳定设备运行。
上海坤友电气无功补偿暨谐波治理专业公司，专业的工业企业电能质量解决方案提供商。

③ 无功补偿柜的作用是什么

无功补偿柜的作用是做无功补偿，借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，在电力供电系统中提高电网和用电设备的功率因数，降低供电变压器以及输送线路的损耗，提高电网的供电效率，改善供电的环境，使电网质量提高。

无功补偿柜在电力供电上有一个重要的位置。有合理的补偿装置，则可以做到最大限度的减少电网的损耗。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

无功补偿是采用外置的电流源来补偿负载运行过程中所消耗的无功功率，提供此电流源的设备成为无功补偿设备，常见的补偿设备就是并联电力电容器。

(3)无功补偿装置原理和作用扩展阅读：

无功补偿柜的安全操作规范

1、打开无功补偿柜前必须先断开断路器或隔离开关，让无功补偿柜的放电装置自动放电，三分钟后方可打开柜门，打开柜门后须人工放电。

2、无功补偿在运行中发出特殊响声是内部绝缘崩溃先兆，应立即停止运行，查找故障高压电容补偿。

3、无功补偿外壳膨胀是过电压引起介质分解析出气体，应立即停止运行查找故障高压电容补偿。

4、禁止断开后又立即投入，这样对其它用电设备和电容补偿本身会产生严重损害，一般需三分钟以上的时间间隔，对于自动投切的无功补偿柜，如果电网功率因数变化较快，应适当延长延时时间。

5、无功补偿柜内外均需通风良好，以延长电容使用寿命。

6、保持无功补偿柜表面干净，避免发生闪络事故。

④ 配电低压柜的无功补偿装置的作用是什么

无功补偿装置里面主要是电容器。主要作用是起到负载端无功功率就地补偿作用。可以减少输电线路的电流，提供负载端的电压。
无功补偿的原理是：利用电容和电感电流相差180度的原理，加装电容以后，电容可以向感性负载提供无功功率（严谨的说是电容和电感形成无功功率交换），这样就不需要从发电厂向负载提供无功功率了。

⑤ 低压无功补偿的原理

呵呵
以前回答过，请看看这里吧：http://..com/question/365700212.html?oldq=1
还有一个提高版的，在这里：http://..com/question/358768124.html?oldq=1

【提高版｝
无功不是在一个周期内没有被损耗么？为什么还有无功损耗这种说法。另外既然在一个周期内，无功为0，为什么他的功率P=W/T不是0？ 它的定义不是无功设备与电网交换能量的速率么？那这个无功功率是怎么求出来的？难道是dw/dt ?如果是这样的话，那么其应该是一个瞬时功率才对呀，电力系统中的那些功率都应该是一个稳态功率才对吧。另外既然说在前半周期内电源向无功设备发出功率，后半周期内无功设备向电源返回功率，为什么我觉得在计算时只觉得一直在发出，从来没有返回呢？另外无功补偿器是只发出无功，而没有无功返回么？那这样无功都被彻底的散失掉了么？

2011-12-26 13:43 最佳答案
呵呵
你问的问题很有代表性，非常好！这是好多人迷惑的问题。
先说“损耗”一词，我认为是大多数文献，把“需要”和“损耗”用混了。这都是以前的翻译惹的祸，要么是他们不熟悉术语，要么就是没有学好中文。
实际上，用电设备是“需要”无功功率，并没有消耗无功功率，所以，说无功功率损耗，是不严密的。

其次，说无功功率的实质：无功功率，是用电设备建立电场、磁场的那部分功率，是发电设备给出的实实在在发出的能量。它在用电设备建立电场或磁场以后，就一直以电场磁场型式存在，储存在用电设备和电网中的。所以无功功率的做功＝0，也就是没有做功，没有损耗。这里要明晰一个概念：无功功率做功＝0，不是无功功率＝0。做功，是功率与时间的积分（乘积）。
无功功率是怎么求出来的？可以用Q＝dw/dt，这得到瞬时无功功率。也可以用电压乘无功电流得到，得到的是有效值的无功功率。无功功率本身就是一个瞬时功率。不过我们在工程中，需要平均的无功功率，或者有效值的无功功率。瞬时无功功率是一个时间的函数，工程上使用不方便。

第三，所有的无功补偿装置，既发出无功功率，也吸收无功功率。你说的没有返回，应该是一个误解。这个问题，简单的可以从电容补偿来理解。有源补偿，也是一样的。

最后，说说无功功率造成的线路损耗。理论上无功功率是不会损耗的，但是电网和设备之间交换无功功率，必定有电流流来流去，会导致线路发热，这是实实在在的线路损耗，只是损耗较少，工程上通常忽略不计了。不过大范围的计算，这个损耗还是不少的，所以国家要求尽量就地补偿，就是为了减少线路损耗。深圳奥特的就地补偿装置，也是为了减少线路损耗而涉及生产的。

追问
再问个问题，既然无功没有被损耗，那么调相机啊，发电机之类的只要一开始发好够设备使用的无功不就完了么，干嘛要一直发无功啊
回答
呵呵
实际上，这里发出的无功，是前半个周吸收回来的，这是电网中无功功率的储存方式，每个需要无功功率的设备，都是这样，半个周波中发出无功功率，后面半个周波吸收无功功率。
就是因为这些发电设备（电网设备）需要把一部分容量用来储存无功，从而导致系统的功率因数的降低，为了减少电网储存无功，就要求用户自己做无功补偿，把无功功率储存在用户端，减少发电设备和电网储存的无功功率，就相当于提高了发电设备和电网的有功功率容量。

追问
那在吸收无功回来这半个周期内，发电机和调相机转子还是要旋转的吧？由于达到转矩平衡，所以无需原动机提供转矩，也就无需提供机械功率，这样说对么？
回答
呵呵
对于发电机或调相机，情况会复杂一些，单单就无功功率，可以按照你的说法去理解，但实际，发电机和调相机是有功无功同时输出的，就像电流，发电机发出的总电流中有有功电流分量，也有无功电流分量，你无法把他们分开来输出，所以，说：“由于达到转矩平衡，所以无需原动机提供转矩，也就无需提供机械功率”是不严密的。加我的Q吧，讨论更方便些。

⑥ 无功补偿装置的原理和运用

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。
无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.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;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,并且,这种能是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,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流滞后于电压90°.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压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,
无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义：

⑦ 无功补偿的作用是什么

作用：

在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电回变压器及输送线路答的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。

拓展资料：

无功补偿的基本原理：

电网输出的功率包括两部分 ：一是有功功率：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；二是无功功率：消耗电能，但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，并且，这种能是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，电容器建立电场所占的电能）。

⑧ 无功补偿装置的作用有哪些

无功功率补偿Reactive power compensation，简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
无功补偿的作用：
⑴ 补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。
⑵ 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；反之，增加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。
⑶ 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。