P=3UφIφCOSφ=√3UICOSφ
视在功率 S=3UφIφ=√3UI
视在功率、有功功率和无功功率构成一个直角三角形,我们称为功率三角形,因此
S=√P2+Q2
COSφ=P/Q
COSφ为功率因数,φ为相位角。
COSφ功率因数是用电设备的一个重要技术指标。电路中的功率因数是由负载元件中包括的电阻与电抗的相对大小决定的。
一般负载的功率因数在0.7~0.9之间,有时会更低,功率因数低对系统运行有一下不利影响: 1、电源设备的容量不能充分利用;
2、当负载吸取的有功功率和负载电压一定时,功率因数越低,所需电流就越大。
有功功率:电能用于做功被消耗,它们转化为热能、光能、机械能或化学能等,称为有功功率;又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率:具有电感和电容的交流电路中,电感的磁场或电容的电场在一个周期内的一部分时间内从电源吸收能量,另一部分时间内将能量返回电源。在整个周期内平均功率为零,也就是没有能量消耗。但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的。能量交换率的最大值叫做无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
首先要明白一个基本概念:励磁机只能调节发电机机组的无功功率,有功功率的调节必须通过调节原动机(水轮机或汽轮机)的出力来控制。励磁装置通过改变流过转子的电大小流来调节发电机的无功输出。
无功功率在电网中的作用:无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后,不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功,而且还要吸收无功功率建立磁场,这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。
有功功率表----用指针指示当前设备消耗的有功功率的瞬时值。测P
有功电度表----用度盘指示当前设备消耗的有功功率的累计值。测W(W=PT)
有功功率表测得的是有功功率,它不同于把一个交流电压表和一个交流电流表并串在负载上得出的总功率之值,它一定要小于等于总功率之值,这个比值就叫做功率因数,用V表和A表测得的总功率减去用有功功率表测得的有功功率就是当前线路上的无功功率值。
比如你把一个几uF电容串在220V电路里(耐压要超过300V哦)用有功功率表测得的功率值应基本为零,而用V表和A表测得的总功率却不可能为零,因为有电流流过且有电压,但因其相位偏差电容并不耗电,所以有功功率为零,剩下的全是无功功率,所以你家里的电表(有功电度表)应该不转。(如果缓慢转动是因为线路电阻损耗了功率)
用有功功率比上总功率即可得功率因数。
视在功率
视在功率与功率因数 1.视在功率
在电工技术中,将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积,称为视在功率(apparent power),记为S=UI。
显然,只有单口网络完全由电阻混联而成时,视在功率才等于平均功率,否则,视在功率总是大于平均功率(即有功功率),也就是说,视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
为以示区别,视在功率不用瓦特(W)为单位,而用伏安(VA)或千伏安(KVA)为单位。 2.功率因数
在正弦交流电路中,有功功率一般小于视在功率,也就是说视在功率上打一个折扣才能等于平均功率,这个折扣就是Cosφ,称为功率因数(power factor),用 Cosφ表示。
由于是单口网络端钮电压与电流间的相位差角,故φ往往称之为功率因数角。 3.视在功率的意义
由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积,而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力,因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作,外电路需传给网络的能量或该网络的容量。 由于网络中既存在电阻这样的耗能元件,又存在电感、电容这样的储能元件,所以,外电路必须提供其正常工作所需的功率,即平均功率或有功功率,同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。
因此,在实际中,通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的,用视在功率来标示它的容量。
另外,由于电感、电容等元件在一段时间之内储存的能量将分别在其它时间段内释放掉,这部分能量可能会被电阻所吸收,也可能会提供给外电路。所以,我们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。
在交流电路中,我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率,即S=UI视在功率不表示交流电路实际消耗的功率,只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。
无功功率(reactive power )
无功功率与功率因数
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的\"无功\"并不是\"无用\"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)。
在功率三角形中,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=P/S=P/(P2+Q2)1/2
在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。
1 影响功率因数的主要因素
(1)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。
(2)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。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
无功补偿的一般方法
无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿:
低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。 (2)低压集中补偿:
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到
平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 (3)高压集中补偿:
高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6~10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端,用户本身又有一定的高压负荷时,可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用;补偿装置根据负荷的大小自动投切,从而合理地提高了用户的功率因数,避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护,补偿效益高。
采取适当措施,设法提高系统自然功率因数
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。 (1)合理使用电动机;
(2)提高异步电动机的检修质量;
(3)采用同步电动机:同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小,而无功功率取决于转子中的励磁电流大小,在欠励状态时,定子绕组向电网\"吸取\"无功,在过励状态时,定子绕组向电网\"送出\"无功。因此,对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。
异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流,使其呈同步电动机运行,这就是\"异步电动机同步化\"。
(4)合理选择配变容量,改善配变的运行方式:对负载率比较低的配变,一般采取\"撤、换、并、停\"等方法,使其负载率提高到最佳值,从而改善电网的自然功率因数。
无功电源
电力系统的无功电源除了同步电机外,还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器,这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外,其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。 (1)同步电机:
同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。 ①同步发电机:
同步发电机是唯一的有功电源,同时又是最基本的无功电源,当其在额定状态下运行时,可以发出无功功率:
Q=S×sinφ=P×tgφ
其中:Q、S、P、φ是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。
发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供无功,但必要时,也可以减小励磁电流,使功率因数超前,即所谓的\"进相运行\",以吸收系统多余的无功。 ②同步调相机:
同步调相机是空载运行的同步电机,它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功,装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率,这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢,近来已逐渐退出电网运行。 ③并联电容器:
并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源,由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压,相反于电感中的滞后,由此可视为向电网\"发?quot;无功功率: Q=U2/Xc
其中:Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。
并联电容器本身功耗很小,装设灵活,节省投资;由它向系统提供无功可以改善功率因数,减少由发电机提供的无功功率。 ④静止无功补偿器:
静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成,由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速,而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节,以满足动态无功补偿的需要,同时还能做到分相补偿;对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性;但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波,为此需加装专门的滤波器。 ⑤静止无功发生器:
它的主体是一个电压源型逆变器,由可关断晶闸管适当的通断,将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压,再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压,就可以灵活地改变其运行工况,使其处于容性、感性或零负荷状态。
与静止无功补偿器相比,静止无功发生器响应速度更快,谐波电流更少,而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。
平均功率(有功功率)
有功功率----又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特。
力F在任意一段Δt时间内所做的功W与时间Δt的比值,即平均功率,记为P=W/Δt 。 \"平均功率\" 英文对照
average power of; average power \"平均功率\" 在工具书中的解释
交流电在 一个周期内完成功率的平均值。单位为瓦或千瓦。亦称有功功率,在数值上少于P=UIcos式中U、I分别为交流电压和交流电流的有效值, cos为功率因数。 \"平均功率\" 在学术文献中的解释
1、平均功率定义是单位时间内输出功率。不难推出平均功率是脉冲占空比与峰值功率的乘积:W′=(Δt/T)W峰(9)式中Δt为发射脉冲时间
2、平均功率定义为:尸=lim上T000ZT介‟(„)dt(5一1)若信号X(t)的能量为无穷大但P为有限值.则称X(t)为功率信号.水声目标就是功率信号
3、功率和视在功率瞬时功率在一个周期内的平均值称为平均功率,由于平均功率是实际消耗的功率,故又称有功功率P=1T∫T0pdtUIcosφT∫T02sin2ωtdt+UIsinφT∫T0sin2ωtdt=UIcosφ
4、…通常有功功率是采用对电压、电流的乘积进行积分,然后进行平均得到的,所以也称为平均功率,计算公式为P=T1∫T0u(t)i(t)dt
5、称为平均功率.这些模块是已知大小的,并且可以在数据轮播中被及时更新、添加或删除.
有功负荷
有功负荷:电力系统中产生机器能或热能的负荷。但是负载中纯阻性的负荷只消耗有功功率,如电热、电炉、照明等电力负荷完全是有功负荷。而异步电动机、同步电动机的负载中既消耗有功功率,同时又消耗无功功率,其中作功产生机器能的部分数有功负荷。有功负荷要由发电机有功功率来供应。
畸变功率
除了有功功率和无功功率之外的第三项功率我们称之为畸变功率。
基波功率
由电压和电流的基波分量所决定的有功功率。
功率因数
概述
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S
功率因数的大小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。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。所以,供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。
(1) 最基本分析:拿设备作举例。例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位的功率输送到设备中。然而,因大部分电器系统存在固有的无功损耗,只能使用70个单位的功率。很不幸,虽然仅仅使用70个单位,却要付100个单位的费用。(我们日常用户的电能表计量的是有功功率,而没有计量无功功率,因此没有说使用70个单位而却要付100个单位的费用的说法,使用了70个单位的有功功率,你付的就是70个单位的消耗)在这个例子中,功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时,将被罚款),这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等),又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。
(2) 基本分析:每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高,有用功与总功率间的比率便越高,系统运行则更有效率。 (3) 高级分析:在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大。
对于功率因数改善
电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等,大多属于电感性负荷,这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率,还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后,将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率,减少了电网电源侧向感性负荷提供及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,因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿的效益。 无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。
因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的,但是收费却是以KW,也就是实际所做的有用功来收费,两者之间有一个无效功率的差值,一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性,也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……,几乎所有的无效功都是电感性,电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在,造成了系统里的一个KVAR值,三者之间是一个三角函数的关系: KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方
简单来讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR的值为零的话,KVA就会与KW相等,那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源,所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间,低于0.9时需要接受处罚。
供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢?
① 通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗。
② 藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。
③ 可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下,装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。 举例而言,将1000KVA变压器之功率因数从0.8提高到0.98时: 补偿前:1000×0.8=800KW 补偿后:1000×0.98=980KW
同样一台1000KVA的变压器,功率因数改变后,它就可以多承担180KW的负载。 ④ 减少了用户的电费支出;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。
此外,有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等;可饱和设备如变压器、电动机、发电机等;电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等,这些设备均是主要的谐波源,运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害,主要表现为产生谐波附加损耗,使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。
并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用,使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外,谐波电流叠加在电容器的基波电流上,会使电容器的电流有效值增加,造成温度升高,减少电容器的使用寿命。
谐波电流使变压器的铜损耗增加,引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。
谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗。而且谐波污染对通讯质量有影响。当电流谐波分量较高时,可能会引起继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。
因此,如果系统量测出谐波含量过高时,除了电容器端需要串联适宜的调谐(detuned)电抗外,并需针对负载特性专案研讨加装谐波改善装置。
改善电能质量的理由
为什么说提高用户的功率因数可以改善电压质量?
电力系统向用户供电的电压,是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率是,如输送的无功功率越多,线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。如果110KV以下的线路,其电压损失可近似为:△U=(PR+QX)/Ue 其中:△U-线路的电压损失,KV Ue--线路的额定电压,KV P--线路输送的有功功率,KW
Q--线路输送的无功功率,KVAR R—线路电阻,欧姆 X--线路电抗,欧姆
由上式可见,当用户功率因数提高以后,它向电力系统吸取的无功功率就要减少,因此电压损失也要减少,从而改善了用户的电压质量。 ----------------------------
在直流电路里,电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里,电压乘电流是视在功率,而能起到作功的一部分功率(即有功功率)将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数,以COSΦ表示,其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差,得出的结果就是功率因数。
复功率
实部为平均功率、虚部(或负虚部)为无功功率的复数量,是以相量法分析正弦电流电路时常涉及到的一个辅助计算量。
由于正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系,可以通过“复功率”来表示。复功率是一个辅助计算功率的复数,它将正弦稳态电路的三种功率和功率因素统一为一个公式表达,只要计算出电路中电压和电流向量,各种功率就可以很方便地计算出来。引人复功率这一概念给电力网的潮流计算带来很多方便,在谐波潮流计算中也多引用谐波复功率进行分析计算。 设一端口的电压向量U,电流向量为i,复功率S定义为: S=Ui*=UI/(Φu-Φi) =UIcosφ+jUIsinφ =P+jQ
I*为I的共轭复数 P为有功功率
Q为无功功率[font class=\"Tit\"][/font]
功率补偿
reactive power compensation
在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源,以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平,减小网络损耗和改善电力系统的动态性能,这种技术措施称为无功功率补偿。无功功率指的是交流电路中,电压U与电流I存在一相角差时,电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量(分别为)。这种功率在电网中会造成电压降落(感性电抗时)或电压升高(容性电抗时)和焦耳(电阻发热)损失,却不能做出有效的功。因而需要对无功功率进行补偿。合理配置无功补偿(包括在什么地点、用多大容量和采用何种型式)是电力系统规划和设计工作中一项重要内容。在运行中,合理使用无功补偿容量,控制无功功率的流动是电力系统调度的主要工作之一。
无功功率的产生和影响 在交流电力系统中,发电机在发有功功率的同时也发无功功率,它是主要的无功功率电源;运行中的输电线路,由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。电能的用户(负荷)在需要有功功率 (P)的同时还需要无功功率(Q),其大小和负荷的功率因数有关;有功功率和无功功率在电力系统的输电线路和变压器中流动会产生有功功率损耗(ΔP)和无功功率损耗(ΔQ),也会产生电压降落(ΔU)。 它们之间有如下关系:
式中P、Q分别为流入输电线(或变压器)的有功功率和无功功率,U 是输电线(或变压器)与P、Q同一点测得的电压,R、X 则分别是输电线(或变压器)的电阻和电抗。
由此可见,无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降落;由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值,所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大,并且引起电压降落的主要因素是无功功率的流动。
一般情况下,电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗,并且为了减少有功损失和电压降落,不希望大量的无功功率在网络中流动,所以在负荷中心需要加装无功功率电源,以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。
无功补偿的作用 无功补偿可以收到下列的效益:①提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率;②减少电力网络的有功损耗;③合理地控制电力系统的无功功率流动,从而提高电力系统的电压水平,改善电能质量,提高了电力系统的抗干扰能力;④在动态的无功补偿装置上,配置适当的调节器,可以改善电力系统的动态性能,提高输电线的输送能力和稳定性;⑤装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等,还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。
无功补偿装置 除发电机和输电线外的无功电源主要有:①并联电容器组是一种静态的无功补偿装置。用它进行的补偿称为并联电容补偿。②同步调相机;③静止无功补偿器。后两者属于动态的无功补偿装置。3种无功补偿装置的性能比较见表。
另外,在远方水电站和坑口火电厂等的出线母线上,长距离输电线的两侧线路上,以及长距离输电线的开关站等地方接有并联电抗器,也是一种无功补偿装置。用其进行的补偿称为并联电抗补偿。远方电站出口母线上的并联电抗器主要是吸收发电机所发的无功功率,以使发电机能运行在合理的功率因数下而又避免无功的长距离输送。长距输电级上配置的并联电抗器,主要是吸收线路空载和轻载时的充电功率,使沿线电压分布合理并降低工频稳态和暂态过电压。
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