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功率因数的首要性和行进功率因数的办法

2017-04-02 10:30分类:电工基础知识 阅读:

  功率因数是衡量公司供电体系电能运用程度及电气设备运用状况的一个具有代表性的首要方针之一,通常运用cosφ标明,咱们可以用以下几项来介绍功率因数的首要性,及行进功率因数的办法。
  1 有功功率和无功功率
  公司的用电设备大大都都用电磁感应原理来作业的,比方:变压器、电焊机、电磁感应式电动机等等,它们都是靠电能转化成电磁能再转化为电能或机械能来完毕的能量改换,这么,用电设备就有必要从电网上吸收两种能量,一有些能量用于做功,即前边说到得机械能或热能,这有些能量大大都是为了满意出产和日子的需求,称为有功功率。另一有些能量用来发作交变磁场,它是变压器、电焊机或电感线圈构成能量改换和传输的介质,没有了磁场,就没有了传输能量的介质,然后使能量只能在电源或用电设备内部耗费,而不能对外传输,不能对外做功,这有些功率叫做无功功率。无功,望文生义即是无用功,正本它并不是没有用,没有它,任何能量都只能自个耗费,不能传输,可是它的确在能量改换的进程中没有改换成其它能量,所以叫作无功功率。有功功率和无功功率都是电能运用悉数必要的,若有功功率短少,就不能满意用电负荷的需求,会将电网电压拉低,体系发电机的转速变慢,发电频率下降,影响用电质量,要挟发电厂和各用电设备的安全。若无功功率短少,体系电压也会下降,电流将会添加,电机过流过热,会致运用电设备绝缘损坏,乃至焚毁。
  2 功率因数
  功率因数是衡量公司供电体系电能运用程度及电气设备运用状况的一个具有代表性的首要方针之一,通常运用cosφ标明。一个供电设备的供电容量通常是用视在功率标明,字面意思即是咱们所能看到的功率,即表见功率,但不是实在功率,它的实在功率是由视在功率和功率因数的乘积决议的。所以说功率因数是一个非常首要的供电方针,而视在功率是由有功功率的平方与无功功率的平方和,开跟号得到的。视在功率断定后,有功功率重量高就称为功率因数高,有功功率重量低就称为功率因数低,有功功率和无功功率都是靠发电机宣告的,可是用电设备所需求的功率会因设备的理性和容性纷歧样而纷歧样,当用电设备是理性时,用电设备的电压会超前电流90°;当用电设备是容性时,电流超前电压90°,两个重量将在一条直线上,但方向相反,用电设备中理性的居多,所以这就需求一个容性的负荷进行无功抵偿了。
  3 有功功率和无功功率的三角联络
  上述讲的有功功率和无功功率可以用直角三角形的联络来描写:三角形的两条直角边,一个标明有功功率,一个标明无功功率,它们的斜边即是视在功率,有功功率和视在功率之间的夹角即是功率因数角,功率因数角的余弦值即是功率因数。无功功率越少,功率因数角就越小,它的余弦值就越大,有功功率和视在功率就越挨近,也即是说,能量的改换功率也就越高。这就提出了一个疑问,如何削减发电机的无功输出或许说如何削减理性负何的无功吸收
  4 行进功率因数的含义
  由上述3可以看出,要使发电厂和供电所更有用运用本钱进行电能的改换和传输,就有必要合理的进行有功功率和无功功率的分配,在无功功率配备合理的状况下,尽量的多发有功,削减无功功率的输出。那就要行进用电设备的功率因数。当供电体系中运送的有功功率坚持安稳的状况下,无功功率增大即功率因数的下降,就会致使:
①体系中运送的总电流增大,使电气元件,如变压器、电抗器、导线等容量增大,然后拓宽了公司出资;
②由于无功功率增大,构成输电电流增大,然后也会增大供电设备的有功损耗;
③由于体系中的总电流增大,所以电压丢掉增大,构成调压艰难;
④对发电机来说,转子温度添加,发电机达不到预期出力;
⑤由于体系电流增大,体系电压下降,会构成别的设备不能正常出力。所以,咱们有必要行进供电体系的功率因数。
  5 行进功率因数和无功抵偿
  公司的理性负荷大大都是异步电动机,作业时要耗费必定的无功功率,使得电动机和输电线路的电流增大,假定给电动机添加就地抵偿电容,不光可以使线路及配电设备的运送电流减小,并且还可以削减有功损耗,削减前期的出资容量。下面给出异步电动机的无功抵偿核算公式,以供咱们参看:
  设抵偿前电动机的无功功率为Q1,抵偿电容器后的无功功率为Q2,则抵偿电容器的无功功率为:
  Qc=Q1-Q2=P1(tanφ1-tanφ2)=
  式中:P1、P2为电动机作业时输入/输出的有功功率,η为电动机作业时的功率,φ1、φ2为电容器抵偿前后的功率因数角。
  抵偿前的功率因数:cosφ1=(cosφe)1/k,式中:cosφe为电动机额外负载时的功率因数,可从商品目录中查得,k为电机定子电流负载率,k=I1/Ie,其间I1为电机作业时的实测定子电流(A),Ie为电机的额外电流(A)。
  抵偿后的功率因数通常是0.95摆布,假定再高,投入的本钱太大,不经济,断定了所需抵偿的无功功率Qc往后,那么抵偿电容量C=式中:f为电源频率(Hz),Ue为电机额外电压(V),Qc为电容抵偿的无功功率(Var)。
  留心:单个抵偿的电容容量应依据电动机的功率、负载率及电网状况恰当思考,防止过抵偿或欠抵偿状况的呈现。
  6 抵偿办法
  工业公司中常用的电容器抵偿办法大约有三种:会集抵偿、分组抵偿和单个抵偿。公司电力体系的抵偿办法的挑选,要视公司的详细状况而定。比方:从无功就地平衡来说,单个抵偿的效果最好(单个抵偿运用于大容量、长时刻作业、无功功率需求较大的设备,或许输电线路较长的设备,不便当利利利当利利利于完毕分组抵偿的场合,这种办法可以削减配线电流,导线截面,配电设备的容量),不管采纳啥样的抵偿办法,抵偿电容有必要挑选恰当,而这悉数都是为了行进电力体系的功率因数。
  7完毕语
  依据功率因数进行的无功抵偿可以有用的行进设备的运用功率,减小了公司的前期出资,对公司供用电的安稳性有着深远的含义。

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