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負荷達到多少電容柜才補償

時間:2019-12-17 07:35 來源:電工之家

先談談什么是有功功率?什么是無功功率?什么是功率因素?為什么要功率補償?
有功功率:指負載真正消耗的功率,用P表示。(供電公司就是按有功功率來計費)
無功功率:負載并沒有真正消耗,只是暫時儲存起來的那部分功率,用Q表示。
視在功率:電源提供的總功率,用S表示。(注意:視在功率≠有功功率+無功功率)
功率因素:有功功率與視在功率的比值,用cos∮表示。(一般在0-1之間)

負荷達到多少電容柜才補償
這樣比較難理解,我舉個栗子:
某設備內不僅由電容還有電阻,那么我們可以把它看出電容和電阻的組合體。如圖所示:
負荷達到多少電容柜才補償
那么在這個設備中,
有功功率是指該設備內電阻消耗的電能,電阻它把電真正用掉并轉換成熱量消散
無功功率是指該設備內電容把一部分電儲存起來的功率,它并沒有真正用掉,只是贊成儲存起來罷了
視在功率是指該設備從電源處取的總功率,它包含有功功率和無功功率
功率因素是指該設備內電阻消耗的電能和從電源處取用功率的比值
負荷達到多少電容柜才補償
那么為什么要補功率因素呢?
我們再以上面這個用電設備為例。當設備接入電源以后,那么該設備內的電阻會從電源取一部分電用于發熱;設備內的電容也會從電源取一部分電用于存儲。
由于電源是交流電,電流大小和方向都時刻變化,所以電容實際上一直處于充電和放電的過程中。此時,線路上的總電流I不僅包含有功電流I1,還包含無功電流I2。
負荷達到多少電容柜才補償
如果線路只有有功電流、沒有無功電流,那總電流啟不是可以降低很多?線路電壓損耗啟不是也可以減少很多?電線的截面積同樣也可以減少很多。
那怎么減少線路無功電流呢?我們可以通過在容性設備上并聯電感的方式來解決這個問題。如圖
負荷達到多少電容柜才補償
在容性設備上并聯電感以后。在電流的上半個周期時,電感放電剛好給電容充電;而在電流的下半個周期,電容放電剛好給電感充電。它們互相充電放電、交換能量,這樣就不需要和電源交換電能,從而減少線路的總電流。把這種方式叫作無功功率補償。
負荷達到多少電容柜才補償
那到底怎么實現自動補償呢?
功率補償的方式由集中補償和就地補償,一般在低壓配電柜中采用集中補償的方式居多;也有手動補償和自動補償。手動補償需要自己投切補償電容,而自動補償由無功控制器實現自動投切,更準確、靈活。
功率因素自動補償接線如圖所示:
負荷達到多少電容柜才補償
無功控制器Ua、Ub、Uc分別接在三相火線上,它可以給無功控制器提供電壓信號;三個電流互感器接成星型,另外一端分別接無功控制器的Ia、Ib、Ic端,它們可以給無功控制器提供電流信號。當無功控制器有了電流信號和電壓信號以后,它就可以計量出功率因素,從而控制8個接觸器的線圈通電與斷電。
當無功控制器檢測到線路功率因素過低,那么它會自動接通一個接觸器線圈。這樣與該接觸器主觸頭相連的電容組就被并聯到了母線上,功率因素會升高。如果功率因素不夠,那么無功控制器會繼續接通一個線圈,再并聯一組電容上去,直到功率因素達到設定值。
當無功控制器檢測到線路功率因素過高,那么它會自動切除一組電容。由于線路中負載一直是動態變化的,所以無功補償也是動態的。
過補或欠補
當無功控制出現故障時,如果補償的無功功率過多就會造成過補,過補會導致線路電壓升高,對線路及電容器都不利;如果補償的無功功率過低就會造成欠補,欠補會造成線路電流增大,效率變低,損耗變大,甚至會遭受供電公司罰款。所以,需要把功率因素長期恒定某一個平衡值才是正確的。
負荷達到多少電容柜才補償
無功控制器設置
現在電容補償基本上都采用自動補償,無功控制器會根據線路功率因素自動投切電容組。但是參數設定也非常重要,如果參數設定不合理,一樣容易導致過補或者欠補,甚至電容器損壞。
對于無功控制器,一般我們都把功率因素上限設定到0.95,下限設定到0.9,延時時間設定在30秒。如果功率因素上限設定的太高,那么電容器組會長期處于頻繁工作狀態,導致溫度過高容易鼓包或者爆炸。另外反應時間也不要設定的太快,一般大于30秒比較合適。
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