新闻中心

什么时候需要无功补偿?

提及“无功补偿”,首先我们要了解无功功率的概念,什么是无功功率?

人们对有功功率相对容易理解,因为它能做功、产生热量、带动电机旋转等。例如,当交流电通过纯电阻时,电流能使电阻发热,即电能转换成热能,是实实在在能感受得到的能量。但“无功功率”一般则难于理解,它仅存在于交流电中,直流电不存在无功功率的问题。例如,当交流电流通过纯电容或纯电感负载时并不做功,也就是说纯电容或者纯电感负载不消耗有功功率,但在它们中流过的电流以及对应电压就形成了交流功率,这种交流功率即称为无功功率。理论上讲,无功功率是不做工的,当然它不应该产生光和热,更不能带动电机的旋转。

往往我们遇到的负载很少有纯感性或纯容性的,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,有部分功率能做功,有部分功率不能做功,不能做功的功率就是无功功率,为了直观的体现无功功率和有功功率的关系,人们采用功率因数的概念来表述电能的利用率。功率因数越接近1,说明有功功率的占比高,电能的利用率高;反之,功率因数越接近0,说明有功功率的占比低,电能的利用率则低。为了提高电能的利用率,就提出了“无功补偿”的概念。

了解了无功功率、有功功率、功率因数的概念,也知道了无功补偿的根本目的就是提高电能利用率。接下来我们具体分析下:为什么要进行无功补偿、无功补偿的原理是什么、补偿形式有哪些以及补偿经济性的分析等。

一、为什么要进行无功补偿

无功功率不是无用功率,在交流供电系统中,电感和电容都是必不可少的负载,如电动机、变压器等铁磁性负载,如果没有感性无功的励磁,设备无法正常工作,比如定距离送电的线路本身,就是容性负载,只要是送电当中就会相当于电容器在工作。那么也就是说在交流供电系统中,无功的存在对能量的传输和交换有着巨大意义,不可缺少,或者说离开无功功率的交换系统就不能正常工作。

那么,大量的无功由哪里来?系统中众多的无功负载,尤其是感性无功负载,正常来讲,这些负载所吸收的无功功率是由发电厂提供的,也就是说发电机在工作时就会向系统释放有功电能,同时对感性负载提供相应的无功电能。发电机运行时需要保持适当的无功输出,如果没有无功输出就会对发电系统造成破坏性的影响,也就是说保护系统的无功平衡至关重要。

当系统中无功功率需求变大时,如果不在系统人为地安装无功补偿装置,发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出,由于发电机的容量是有限的,那么就势必要减少有功功率的输出量,也就是降低发电机的输出能力,为满足用电的要求,发电机、供电线路和变压器的容量需变大,这样不仅增加供电投资、降低设备利用率,也将增加线路损耗。

为了降低发电厂的无功供给压力,我们在供电系统中感性负载消耗较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率,这样就很大的减轻了发电厂的无功供给压力。用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装设无功补偿装置,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送。同时将用户的功率因数达到相应的标准,以避免供电部门加收力率电费。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,防止无功倒送,对节约电能、提高运行质量都具有非常重要的意义。