综合低压配线安装调试训练电工工艺实训_电工工艺实训模块四(1).pdfVIP

综合低压配线安装调试训练电工工艺实训

课程电工工艺实训授课教师陈国良

第3周总第13次课时12

章节与课题：综合低压配线安装调试训练

本次实训：安装一台利用并联电容器进行无功补偿的无功补偿柜，按《低压综合配电箱

安装接线图》安装。

一、基础知识

无功补偿是对电路中功率因数COSΦ下降进行补偿的电路。由于电感无功电流滞后电压

90°，而电容电流超前电压90°，所以电容无功电流和电感无功电流恰好能起相互补偿作

用。这种利用电容无功补偿电网中的电感无功称之为无功补偿。

有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：

COSΦ＝＝≤1（当负载为电阻性时＝1）

Φ为用电负荷电流I与电压U的相位差

1、影响功率因数的主要因素

用户大量的供、用电设备如变压器、电抗器、日光灯镇流器等，这些根据电磁感应原理

工作的感性负荷，它们除了从电力系统中吸收有功功率外，还要吸取无功功率，无功功率的

消耗导致功率因数COSΦ降低。COSΦ降低则占用了电力系统发、供电设备提供有功功率的

能力，增加了电力系统发送无功功率的设备，同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率

损耗。使用户端的供电质量下降。低功率因数运行使电压质量降低，会使电气设备的容量得

不到充分利用，电能损耗增加，线损升高（当负载吸取的有功功率和负载电压一定时COSΦ

越低所需电流就越大），严重的会造成用电设备损坏，甚至造成电网崩溃、系统瓦解、发生

大面积停电。因此采用无功功率补偿提高功率因数，可节约电能，减少运行费用，提高电能

质量，符合我国节约能源的国策，同时亦给企业带来经济效益。

供电质量：电能质量（电压质量、频率质量、）和供电可靠性（持续向用户供电能力的

量度）。

电压质量指：电压偏差、波动和闪变、正弦波形畸变、负序电压系数下降（反映三相电

压不平衡的程度）。

电网功率因数COSΦ下降的原因很多，如交流异步电机它在工业与民用建筑系统中应用

广泛。在民用范围中运行机械多为连续运行，不调速，操作不频繁的场合，如风机、水泵、

冷冻机多为结构简单，易维护的异步电动机。在工矿企业中，不少电动机负荷率低，经常处

于轻载或空载状态，功率因数普遍不高。负荷率低，则功率因数愈低，无功功率相对于有功

功率的百分比更大，显著地浪费电能。大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流

电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率

中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到

电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空

载运行并尽可能提高负载率。

变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满

载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于

低负载运行状态。

2、提高功率因数COSΦ的办法

提高自然功率因数

未装设人工补偿装置时的功率因数称自然功率因数。提高自然功率因数是不需要任何补

偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这

是一种最经济的提高功率因数的方法。一般是从选择和运行上采取措施减少无功功率需要

量，来提高自然功率因数COSΦ：

1.合理选择感应电动机

1.调整变压器负荷分配使其在最佳负荷状态运行（尽量减小变压器和电动机的浮装容

量，减少大马拉小车现象，使变压器、电动机的实际负荷有75％以上）。调整负荷，提高

设备利用率，减少空载运行的设备。

2.电动机不是满载运行时，在不影响照明的情况下，适当降低变压器的二次电压。

2.1.4三角形接法的电动机负荷在50％以下时，可改为星形接法。

2.采用同步电动机代替感应电动机。

2.2人工补偿提高功率因数COSΦ

装设无功功率补偿设备来提高功率因数称为人工补偿。电力用户常用的无功补偿是电力

电容器。

2.2.1并联电容器补偿

并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于电感无功电流滞后电压90°，

而电容电流超前电压90°，所以电容