電力系統變壓器輸出電壓與負載功率因數的關係

時間 2021-09-01 05:45:12

1樓:匿名使用者

而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣裝置的正常工作。所以,應當採取措施使電力系統的供電電壓儘可能保持穩定。

無功補償通常採用的方法主要有3種:低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下面簡單介紹這3種補償方式的適用範圍及使用該種補償方式的優缺點。

(1)低壓個別補償:

低壓個別補償就是根據個別用電裝置對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電裝置並接,它與用電裝置共用一套斷路器。通過控制、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用於補償個別大容量且連續執行(如大中型非同步電動機)的無功消耗,以補勵磁無功為主。

低壓個別補償的優點是:用電裝置執行時,無功補償投入,用電裝置停運時,補償裝置也退出,因此不會造成無功倒送。具有投資少、佔位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。

(2)低壓集中補償:

低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側,以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,根據低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行,做不到平滑的調節。低壓補償的優點:

接線簡單、執行維護工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網損,具有較高的經濟性,是目前無功補償中常用的手段之一。

(3)高壓集中補償:

高壓集中補償是指將並聯電容器組直接裝在變電所的6~10kv高壓母線上的補償方式。適用於使用者遠離變電所或在供電線路的末端,使用者本身又有一定的高壓負荷時,可以減少對電力系統無功的消耗並可以起到一定的補償作用;補償裝置根據負荷的大小自動投切,從而合理地提高了使用者的功率因數,避免功率因數降低導致電費的增加。同時便於執行維護,補償效益高。

提高自然功率因數是不需要任何補償裝置投資,僅採取各種管理上或技術上的手段來減少各種用電裝置所消耗的無功功率,這是一種最經濟的提高功率因數的方法。

(1)合理使用電動機;

(2)提高非同步電動機的檢修質量;

(3)採用同步電動機:同步電動機消耗的有功功率取決於電動機上所帶機械負荷的大小,而無功功率取決於轉子中的勵磁電流大小,在欠勵狀態時,定子繞組向電網"吸取"無功,在過勵狀態時,定子繞組向電網"送出"無功。因此,對於恆速長期執行的大型機構裝置可以採用同步電動機作為動力。

非同步電動機同步執行就是將非同步電動機三相轉子繞組適當連線並通入直流勵磁電流,使其呈同步電動機執行,這就是"非同步電動機同步化"。

(4)合理選擇配變容量,改善配變的執行方式:對負載率比較低的配變,一般採取"撤、換、並、停"等方法,使其負載率提高到最佳值,從而改善電網的自然功率因數。

電力系統的無功電源除了同步電機外,還有靜電電容器、靜止無功補償器以及靜止無功發生器,這4種裝置又稱為無功補償裝置。除電容器外,其餘幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。

(1)同步電機:

同步電機中有發電機、電動機及調相機3種。

①同步發電機:

同步發電機是唯一的有功電源,同時又是最基本的無功電源,當其在額定狀態下執行時,可以發出無功功率:

q=s×sinφ=p×tgφ

其中:q、s、p、φ是相對應的無功功率、視在功率、有功功率和功率因數角。

發電機正常執行時,以滯後功率因數執行為主,向系統提供無功,但必要時,也可以減小勵磁電流,使功率因數超前,即所謂的"進相執行",以吸收系統多餘的無功。

②同步調相機:

同步調相機是空載執行的同步電機,它能在欠勵或過勵的情況下向系統吸收或供出無功,裝有自勵裝置的同步電機能根據電壓平滑地調節輸入或輸出的無功功率,這是其優點。但它的有功損耗大、執行維護複雜、響應速度慢,近來已逐漸退出電網執行。

③並聯電容器:

並聯電容器補償是目前使用最廣泛的一種無功電源,由於通過電容器的交變電流在相位上正好超前於電容器極板上的電壓,相反於電感中的滯後,由此可視為向電網"發?quot;無功功率:

q=u2/xc

其中:q、u、xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。

並聯電容器本身功耗很小,裝設靈活,節省投資;由它向系統提供無功可以改善功率因數,減少由發電機提供的無功功率。

④靜止無功補償器:

靜止無功補償器是由閘流體所控制投切電抗器和電容器組成,由於閘流體對於控制訊號反應極為迅速,而且通斷次數也可以不受限制。當電壓變化時靜止補償器能快速、平滑地調節,以滿足動態無功補償的需要,同時還能做到分相補償;對於三相不平衡負荷及衝擊負荷有較強的適應性;但由於閘流體控制對電抗器的投切過程中會產生高次諧波,為此需加裝專門的濾波器。

⑤靜止無功發生器:

它的主體是一個電壓源型逆變器,由可關斷閘流體適當的通斷,將電容上的直流電壓轉換成為與電力系統電壓同步的三相交流電壓,再通過電抗器和變壓器並聯接入電網。適當控制逆變器的輸出電壓,就可以靈活地改變其執行工況,使其處於容性、感性或零負荷狀態。

與靜止無功補償器相比,靜止無功發生器響應速度更快,諧波電流更少,而且在系統電壓較低時仍能向系統注入較大的無功。

2樓:匿名使用者

功率因數的變化應該和變壓器輸出的電壓沒有太大的關係,提高功率因數可以1.提高變壓器的出力,

2.降低功率損耗和電能損失。

3.改善電壓質量,也就是提高線路末端電壓。

3樓:匿名使用者

如果電網中的無功功率供不應求,用電裝置就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那麼這些用電裝置就不能維持在額定情況下工作,用電裝置的端電壓就要下降,從而影響用電裝置的正常執行。系統缺乏無功功率時就會造成低功率因數執行和電壓下降,使電氣裝置容量得不到充分發揮。電力系統的無功電源除了同步電機外,還有靜電電容器、靜止無功補償器以及靜止無功發生器,這4種裝置又稱為無功補償裝置。

除電容器外,其餘幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。 (1)同步電機: 同步電機中有發電機、電動機及調相機3種。

①同步發電機: 同步發電機是唯一的有功電源,同時又是最基本的無功電源,當其在額定狀態下執行時,可以發出無功功率: q=s×sinφ=p×tgφ 其中:

q、s、p、φ是相對應的無功功率、視在功率、有功功率和功率因數角。 發電機正常執行時,以滯後功率因數執行為主,向系統提供無功,但必要時,也可以減小勵磁電流,使功率因數超前,即所謂的"進相執行",以吸收系統多餘的無功。 ②同步調相機:

同步調相機是空載執行的同步電機,它能在欠勵或過勵的情況下向系統吸收或供出無功,裝有自勵裝置的同步電機能根據電壓平滑地調節輸入或輸出的無功功率,這是其優點。但它的有功損耗大、執行維護複雜、響應速度慢,近來已逐漸退出電網執行。 ③並聯電容器:

並聯電容器補償是目前使用最廣泛的一種無功電源,由於通過電容器的交變電流在相位上正好超前於電容器極板上的電壓,相反於電感中的滯後,由此可視為向電網"發?quot;無功功率: q=u2/xc 其中:

q、u、xc分別為無功功率、電壓、電容器容抗。 並聯電容器本身功耗很小,裝設靈活,節省投資;由它向系統提供無功可以改善功率因數,減少由發電機提供的無功功率。 ④靜止無功補償器:

靜止無功補償器是由閘流體所控制投切電抗器和電容器組成,由於閘流體對於控制訊號反應極為迅速,而且通斷次數也可以不受限制。當電壓變化時靜止補償器能快速、平滑地調節,以滿足動態無功補償的需要,同時還能做到分相補償;對於三相不平衡負荷及衝擊負荷有較強的適應性;但由於閘流體控制對電抗器的投切過程中會產生高次諧波,為此需加裝專門的濾波器。 ⑤靜止無功發生器:

它的主體是一個電壓源型逆變器,由可關斷閘流體適當的通斷,將電容上的直流電壓轉換成為與電力系統電壓同步的三相交流電壓,再通過電抗器和變壓器並聯接入電網。適當控制逆變器的輸出電壓,就可以靈活地改變其執行工況,使其處於容性、感性或零負荷狀態。 與靜止無功補償器相比,靜止無功發生器響應速度更快,諧波電流更少,而且在系統電壓較低時仍能向系統注入較大的無功。

什麼是變壓器的功率因數?請詳細解釋一下!

4樓:你我悖道各蒼涼

功率因數指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關係,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。

基本上功率因數可以衡量電力被有效利用的程度, 當功率因數值越大,代表其電力利用率越高。開關電源**器上的功率因數校正器的運作原理是去控制調整交流電電流輸入的時間與波型, 使其與直流電電壓波型儘可能一致,讓功率因數趨近於。 這對於電力需求量大到某一個水準的電子裝置而言是很重要的, 否則電力裝置系統消耗的電力可能超出其規格,極可能干擾銅系統的其它電子裝置。

一般狀況下, 電子裝置沒有功率因數校正(pfc)時其pf值約只有0.5。

pfc的英文全稱為“power factor correction”,意思是“功率因數校正”,功率因數指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關係,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度,當功率因素值越大,代表其電力利用率越高。計算機開關電源是一種電容輸入型電路,其電流和電壓之間的相位差會造成交換功率的損失,此時便需要pfc電路提高功率因數。

目前的pfc有兩種,一種為被動式pfc(也稱無源pfc)和主動式pfc(也稱有源式pfc)。

pfc打個形象的比方:一個啤酒杯的容積是一定的,就好比是視在功率,可是你倒啤酒的時候很猛,就多了不少的泡沫,這就是無功功率,杯底的啤酒其實很少,這些就是有功功率。這時候酒杯的利用率就很低,相當於電源的功率因數就很小。

pfc的加入就是要減少輸入側的無功功率,提高電網的利用率,對於普通的工業用電來講是把電流的相位與電壓的相位調整到一塊了,對於開關電源來講是把嚴重畸變了的交流側輸入電流變成正弦,另外還有降低低次諧波的功能,因為輸入的電流是正弦了。

功率因數的大小與電路的負荷性質有關, 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1,一般具有電感性負載的電路功率因數都小於1。

功率因數是電力系統的一個重要的技術資料,是衡量電氣裝置效率高低的一個係數。功率因數低,說明電路用於交變磁場轉換的無功功率大, 從而降低了裝置的利用率,增加了線路供電損失。

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