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无功补偿培训教程-基础篇
无功补偿基础知识
功率、功率因数
有功功率:在直流电路中,从电源输送到电器(负载)的电功率,是电压与电流的乘积,也就是 电器实际所吸收的功率。在交流电路中,由于有电阻和电抗(感抗和容抗)的同时存在,所以电源输送到 电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部分电功率(电感和电容所储的电能)仍能回输到电源,因此, 实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母P 表示。国际单位瓦,用字母W 表示。通常有功功率的 单位用千瓦,用字母KW 表示。
无功功率:电感和电容所储的电能仍能回输到电源,这部分功率在电源与电抗之间进行交换,交 换而不消耗,称为无功功率。用字母.Q.表示,国际单位乏,用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏, 用字母.Kvar 表示。
(无功功率绝不是无用功率,它的用处很多,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。)
感性无功功率:接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如:通过磁场,变压 器才能改变电压并将能量送出去, 电动机才能转动并带动机械负荷。 磁场所具有的磁场能是由电源供给的。 电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收和释放的功率相等,这种功率叫感性 无功功率。
容性无功功率:电容器在交流电网中接通后,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,不消耗能量,电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。
视在功率:在交流电路中,如负载是纯电阻,电压和电流是同相位,那么电压和电流的乘积就是 有功功率,但在有电感或电容的电路中,电压和电流有着相位差,所以电压和电流的乘积并不是负载电路 实际吸收的电功率,而叫做视在功率。用字母.S 表示,国际单位伏安,用字母.VA 表示。通常视在功率的 单位用千伏安,用字母.KVA 表示。
功率因数:有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示,它是没有单位的。cosΦ=P/S
自然功率因数:指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数,或者说明用电设备本身所具有的功率因数,自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低,都小于1。
功率三角形:有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系符合勾股定理。如图
单相电路中: S=UI;P=UI.cosΦ;Q=UisinΦ;
三相电路中: S= 3UI;P= 3UI cosΦ;Q= 3UisinΦ;S2=P2+Q2;cosΦ= P/ P2 Q2
用户功率因数的计算方法
电量计算:在一定时间内(如三天或一周)取用户有功电量和无功电量。
功率因数 COSФ=有功电量/(有功电量2+无功电量2)1/2
转数(老式电度表) :在同样的时间内计量有功表、无功表所转圈数。
根据无功表和有功表所转圈数比计算出功率因数。
脉冲(新式电度表) :在同样的时间内计量无功和有功的脉冲数。
根据无功表和有功表脉冲比计算出功率因数。
根据无功和有功之比计算功率因数
无功比有功
功率因数
无功比有功
功率因数
无功比有功
功率因数
1:10
0.995
1:2
0.894
2.6:1
0.36
1:9
0.9938
1:1.9
0.8849
2.7:1
0.35
1:8
0.9922
1:1.8
0.8742
2.8:1
0.34
1:7
0.9899
1:1.7
0.8619
2.9:1
0.33
1:6
0.9864
1:1.6
0.8480
3:1
0.32
1:5
0.980
1:1.5
0.8321
3.1:1
0.31
1:4
0.970
1:1.4
0.8137
3.2:1
0.30
1:3.9
0.9686
1:1.3
0.7926
3.3:1
0.29
1:3.8
0.9671
1:1.2
0.7682
3.4:1
0.28
1:3.7
0.9653
1:1.1
0.7399
3.5:1
0.27
1:3.6
0.9635
1:1
0.707
3.6:1
0.2676
1:3.5
0.9615
1.1:1
0.6727
3.7:1
0.261
1:3.4
0.9594
1.2:1
0.6402
3.8:1
0.255
1:3.3
0.9570
1.3:1
0.6097
3.9:1
0.248
1:3.2
0.9545
1.4:1
0.58
4:1
0.243
1:3.1
0.9517
1.5:1
0.55
4.1:1
0.237
1:3
0.948
1.6:1
0.53
4.2:1
0.232
1:2.9
0.9453
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