四象无功

四象无功
四象无功

电机常用计算公式和说明

电机电流计算: 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏 当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 极对数与扭矩的关系 n=60f/p n: 电机转速 60: 60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速:3000转/分;2对极对数电机转速:60×50/2=1500转/分在输出功率不变的情况下,电机的极对数越多,电机的转速就越低,但它的扭矩就越大。所以在选用电机时,考虑负载需要多大的起动扭距。 异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s),主要与频率和极数有关。 直流电机的转速与极数无关,他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。 扭矩公式 T=9550*P输出功率/N转速 导线电阻计算公式: 铜线的电阻率ρ=0.0172, R=ρ×L/S (L=导线长度,单位:米,S=导线截面,单位:m㎡) 磁通量的计算公式: B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为:Φ=BS 磁场强度的计算公式:H = N × I / Le 式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。 磁感应强度计算公式:B = Φ/ (N × Ae)B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R 式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。 感应电动势 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 磁通量变化率=磁通量变化量/时间磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量 2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)} 3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值} 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

无功功率补偿装置的几种方式

无功功率补偿装置的几种方式 国家认监委于2007年4月18日发布的2007年第9号公告《强制性认证产品目录描述与界定表》,明确将低压无功功率补偿装置列入强制性产品认证。 于2007年8月6日发布的国家认监委2007年第21号公告《关于部分电子电器产品发布新版实施规则的公告》,其中包括了《CNCA-01C-010;2007低压成套开关设备强制性认证实施规则》。该实施规则对低压无功功率补偿装置的各项要求进行了明确的规定。 中国质量认证中心于2007年7月20日发布了《低压无功功率补偿装置实施CCC认证的原则和程序》明确了低压无功功率补偿装置的认证原则及申请、受理、资料等要求。 因此,本文针对已列入强制性产品认证的无功功率补偿装置的关键环节-保护问题,进行进一步较深入的讨论,以期使无功功率补偿装置的功能和性能得到进一步的提高,确保认证产品的性能安全可靠。 2.无功功率补偿装置的主回路构成 一般无功功率补偿装置主回路的典型构成,如下图所式 体积小.其缺点是对电网存在污染,易损坏, 过载能力低,成本高,对工作环境要求较高.此种投切方式适用于负载变化大,功率因数变化快,控制精度高的场所. 这种投切方式是近几年才开发出来的产品,其构成就是把机电开关和电力电子开关复合在一起,以求把这两种投切方式的优点进行组合,抑制缺点. 其结构就是将机电开关和电力电子开关并联在一起,进行工作.其工作原理是先将晶闸管投入运行,待电流稳定后,在投入机电开关,然后晶闸管撤除工作,完成投入.断开时,先将晶闸管投入工作,机电开关停止工作,晶闸管在停止工作,完成切除.这种将机电开关和电力电子开关的复合投切方式,可以说,尽可能的利用各自的优点,降低缺点. 目前,此种投切方式在目前的市场上,使用量还是比较大的.但一些固有的缺 点仍然存在,例如对电网的污染问题. 此外, 电力电子开关方式和复合式开关方式的制造商,还在其制造的产品上,增加了一些辅助和保护功能.还须视各产品分别看待.

负荷计算及无功补偿

第三章 负荷计算及无功补偿 广东省唯美建筑陶瓷有限公司 刘建川 3.1 负荷曲线与计算负荷 负荷曲线(load curve )是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中,纵坐标表示负荷(有功功率和无功功率)值,横坐标表示对应的时间(一般以小时为单位) 日负荷曲线 年负荷曲线 年每日最大负荷曲线 年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3.1.2 计算负荷 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷,其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷,并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3.2 用电设备额定容量的确定 3.2.1 用电设备的一作方式 (1)连续工作方式 在规定的环境温度下连续运行,设备任何部份温升不超过最高允许值,负荷比较稳定。 (2)短时运行工作制 (3)断续工作制 用电设备以断续方式反复进行工作,其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值,称为暂载率,即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定,重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种,电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%,其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3.2.2 用电设备额定容量的计算 (1)长期工作和短时工作制的设备容量 等于其铭牌一的额定功率,在实际的计算中,少量的短时工作制负荷可忽略不计。 (2)重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功 率,若不等于25%,要进行换算,公式为:2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率

无功原理分析 深入浅出超经典!

电压稳定基本概念 从80年代以来,电网运行越来越接近于极限状态。主要有几个原因: ?环保对电源建设和线路扩建的压力 ?重负荷区域的用电消费增加 ?电力市场下的新的系统负荷方式(潮流方式) ?。。。 无论发达国家还是发展中国家,都存在负荷、线路和电源间的矛盾 用户负荷在增加<——> 电网扩建却面临着更大的问题 由于网络运行在重载情况下,出现了慢速或快速的电压跌落现象,有时甚至产生电压崩溃,电压稳定已成为电力系统规划和运行的主要问题之一。 (介绍电压稳定的三本国际性的书籍:) 那么什么是电压失稳?(在国际上,有多种公认的定义。)在这里,我们观察文献[TVCUTSEM]的定义: 电压失稳产生于动态的负荷功率的恢复在传输网和发电系统的能力之外。 作者进一步解释道: ?电压:许多母线的电压发生明显的、不可控的下跌。 ?失稳:超越了最大的传输功率极限,负荷功率的恢复变得不稳,反面降 低了功率的消耗,这是电压失稳的关键。 ?动态:任何稳定问题与动态有关,可以用微分方程(连续变化)或用差 分方程(离散变化)模拟。 ?负荷:是电压失稳的原动力,因此这一现象也被称为负荷失稳,但负荷 不是仅有的角色。 ?传输网:有传输极限,从基本电工理论就可是到这个结论,这一极限是 电压失稳的开始。 ?发电系统:发电机不是理想的电压源,其模型的准确性对正确的电压稳 定十分重要。 与电压稳定相关的另一术语是电压崩溃。电压崩溃可能不是电压失稳的最终结果。 电压稳定基本概念 1

电压稳定基本概念 2 无功功率的角色 可以注意到上述定义中没有引入无功功率。众所周知,在交流网中,电抗线路占主导,电压控制和无功功率有密切的关系。这里作者的目的是不想过于强调无功功率在电压稳定中的作用。的确,有功功率和无功功率二者同时对电压稳定有重要的作用。作者引用了一个例子,表明电压失稳与无功功率没有因果关系。 假设电源电压E 恒定,控制R L ,使功率消耗达到予定值P o : o L L P R I R -=2 同时,我们知道最大的传输功率发生在R L = R : R E P 42max = 如果需求的P o 大于P max , 负荷电阻会下降比R 更小,电压失稳就会产生了。 这个范例虽然没有无功功率,没有功角稳定问题,但具有电压失稳的主要特征。在交流电力系统中,无功功率使得问题变得更复杂,但不是问题的唯一根源。传输有功功率仍然是电力系统的主要功能,而无功功率的传输和消耗也是的电力系统的不可缺少的一部分。 电压稳定VS 电力系统稳定 可以把电压稳定归到一般的电力系统稳定问题,下表显示根据时间域和失稳原因方式进行的分类。我们应该知道,可以用不同的方法对稳定问题进行分类。这里的分类可有效地分别电压稳定与功角稳定的差异。 快速稳定问题:

电网无功功率计算.docx

电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率叫无功功率。电力系统中,不但有功功率平衡,无功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示 式中 S——视在功率,kVA P——有功功率,kW Q——无功功率,kvar φ角为功率因数角,它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ=P/S称作功率因数。 由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,用电企业功率因数cosφ越小,则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供,则必须由输电系统供给,为满足用电的要求,供电线路和变压器的容量需增大。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。为此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装置无功补偿设备,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。还规定用户的功率因数应达到相应的标准,否则供电部门可以拒绝供电。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,从而节约电能,提高运行质量都具有非常重要的意义。 无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 当前,国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 采用并联电容器进行无功补偿的主要作用: 1、提高功率因数 如图2所示图中

P——有功功率 S1——补偿前的视在功率 S2——补偿后的视在功率 Q1——补偿前的无功功率 Q2——补偿后的无功功率 φ1——补偿前的功率因数角 φ2——补偿后的功率因数角 由图示可以看出,在有功功率P一定的前提下,无功功率补偿以后(补偿量Qc=Q1-Q2),功率因数角由φ1减小到φ2,则cosφ2>cosφ1提高了功率因数。 2、降低输电线路及变压器的损耗 三相电路中,功率损耗ΔP的计算公式为 式中 P——有功功率,kW; U——额定电压,kV; R——线路总电阻,Ω。 由此可见,当功率因数cosφ提高以后,线路中功率损耗大大下降。 由于进行了无功补偿,可使补偿点以前的线路中通过的无功电流减小,从而使线路的供电能力增加,减小损耗。 例:某县电力公司某配电所,2005年1月~2月份按实际供售电量情况进行分析。该站1~2月份,有功供电量152.6万kW·h,无功供电量168.42万kvar·h,售电量133.29万kW·h,功率因数0.67,损耗电量19.31万kW·h,线损率12.654%。装设电容器进行无功补偿后,如功率因数由原来的0.67提高到0.95 时, (1)可降低的线路损耗

工厂无功功率因数的补偿

工厂无功功率因数的补 偿 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

许多企业一般都是在企业内部配电室里二次侧的千伏母线上集中安装一些电容器柜,对变配电系统的无功功率进行补偿,这对于提高企业内部的供电能力,节约变配电损耗都有积极作用。可是,由于企业内部的电动机大都通过低压导线连接,即在供配电线路的未端,分散在各个生产车间里面,形成了企业内部的输配电网络,其结果造成大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动,所造成很大的损耗。由此,企业尽可能提高自然功率因数外,还必须采取分组补偿和就地补偿等措施,来提高功率因数,最终实现节能降耗的目的。 二、现状 在二十五家企业中,抽查了他们的变压器和总共119条输配电线路运行情况,绝大多数企业能将自己变电系统中的功率因数补偿到以上的规定指标,以免被罚款。这就是说在功率因数的补偿工作中,他们的集中补偿做的不错,但仍有部分企业的分组补偿和就地补偿做的就差些了,或根本就没做,补偿好的单位,其主变压器的二次端至各车间的输配电线路的功率因数基本上在以上,而补偿差些的单位其输配电线路大部分功率因数在以下,如温州某皮革有限公司(以下简称A公司)抽查七条输配电线路,有五条在以下的,而温州某钢业有限公司(以下简称B公司)的一条输配电线路的功率因数只有。综合这些单位被抽查的输配电线路的功率因数,在以上的约占52%,在~之间的约占27%,在以下的约占21%。 可见分组补偿和就地补偿做得远远不够,这主要是企业对功率因数认识不足引起的,如B公司企业规模较大,企业内有二级变压从35KV变 10KV,到车间再变至380V,有企业变电站,中心控制室,全电脑控制显示,其设施和环境可谓一流,但检查发现其补偿就有问题,将无功补偿

无功补偿及电能计算

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摘要:分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性,介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法,并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。 关键词:无功补偿;技术管理;工矿企业 1 前言 供电部门在向用电单位(以下简称用户)输送的三相交流功率中,包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率,用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费;无功功率为建立磁场而存在并未做功,所以供电部门不能向用户收取无功电度电费,但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失,占用输变电设备的容量,降低了设备利用率。因此,供电部门对输送给用户的无功功率实行限制,制订了功率因数标准,采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准,调整电费是正值,用户除了交纳正常电费之外,还要增加支付调整电费(功率因数罚款);用户功率因数高于考核标准,调整电费是负值,用户可以从正常电费中减去调整电费(功率因数奖励)。 用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷,绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准,都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2.1 提高输变电设备的利用率 有功功率

无功补偿及功率因数知识

交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功。也就是说没有消耗电能,即为无功功率。当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿。 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性电抗,在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后,可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动,因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。这种做法称为无功补偿。 配电网中常用的无功补偿方式有哪些? 无功补偿可以改善电压质量,提高功率因数,是电网采用的节能措施之一。配电网中常用的无功补偿方式为:在系统的部分变、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。 1、就地补偿 对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。在就地补偿方式中,把电容器直接接在用电设备上,中间只加串熔断器保护,用电设备投入时电容器跟着一起投入,切除时一块切除,实现了最方便的无功自动补偿,切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。 2、分散补偿 当各用户终端距主变较远时,宜在供电末端装设分散补偿装置,结合用户端的低压补偿,可以使线损大大降低,同时可以兼顾提升末端电压的作用。 3、集中补偿 变电站内的无功补偿,主要是补偿主变对无功容量的需求,结合考虑供电压区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。35KV变电站一般按主变容量的10%-15%来确定;110KV变电站可按15%-20%来确定。 4、调容方式的选择 (1)长期变动的负荷 对于建站初期负荷较小,以后负荷逐渐增大的情况,组装设无载可调容电容器组。户外安装时可选用可调容集合式电容器;户内安装时可选用可调容柜式电容器装

无功功率补偿容量计算方法

论文:无功功率补偿容量计算方法 一、概述 在电力系统的设计和运行中,都必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况,因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。从电力系统的实际运行情况看,这些故障多数是由短路引起的,因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外,还必须熟练掌握电力系统的短路计算。按照传统的计算方法有标么值法和有名值法等。采用标么值法计算时,需要把不同电压等级中元件的阻抗,根据同一基准值进行换算,继而得出短路回路总的等值阻抗,再计算短路电流等。这种计算方法虽结果比较精确,但计算过程十分复杂且公式多、难记忆、易出差错。下面根据本人在实际工作中对短路电流的计算,介绍一种比较简便实用的计算方法。 二、供电系统各种元件电抗的计算 通常我们在计算短路电流时,首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值,为此先要绘出供电系统简图,并假设有关的短路点。供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。目前,一般用户都不直接由发电机供电,而是接自电力系统, 因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。 假定的短路点往往取在母线上或相当于母线的地方。图1便是一个供电系统简图,其中短路点出前的元件有容量为无穷大的电力系统,70km 的110kV架空线路及3台15MVA的变压器,短路点d2前则除上述各元 件外,还有6kV, 0.3kA,相对额定电抗(XDK%)为4的电抗器一台。

下面以图1为例,说明各供电元件相对电抗(以下“相对”二字均略)的计算方法。 1、系统电抗的计算 系统电抗,百兆为1,容量增减,电抗反比。本句话的意思是当系统短路容量为100MVA时,系统电抗数值为1;当系统短路容量不为100MVA,而是更大或更小时,电抗数值应反比而变。例如当系统短路容量为200MVA时,电抗便是0.5(100/200=0.5);当系统短路容量为50MVA时,电抗便是2(100/50=2),图1中的系统容量为“』,则100/oo=0,所以其电抗为0。图1供电系统图 本计算依据一般计算短路电流书中所介绍的,均换算到100MVA基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同),即X*xt=习z/Sxt (1) 式中:Sjz为基准容量取100MVA. Sxt为系统容量(MVA)O 2、变压器电抗的计算 若变压器高压侧为35kV,则电抗值为7除变压器容量(单位MVA, 以下同);若变压器高压侧为110kV,则电抗值为10.5除变压器容量;若变压器高压侧为10(6)kV,则电抗值为4?5除变压器容量,如图1中每台变压器的电抗值应为10.5/15=0.7,又如一台高压侧35kV, 5000kVA 及一台高压侧6kV, 2000kVA的变压器,其电抗值分别为7/5=1.4, 4.5/2=2.25 本计算依据公式为:X*b=(ud%/100).⑸z/Seb) (2) 式中ud%为变压器短路电压百分数,Seb为变压器的额定容量(MVA) 该公式中ud%由变压器产品而定,产品变化,ud%也略有变化。计算方法中按10⑹kV、35kV、110kV电压分别取ud%为4.5、7、10.5。

什么是有功功率、无功功率、视在功率、功率三角形及三相电路的功率如何计算

什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形? 三相电路的功率如何计算? 什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形? 三相电路的功率如何计算? 一、有功功率 在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。 它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有 效值的乘积。 二、无功功率 在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此,在整个周期内这种功率

的平均值等于零。就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。 为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。 简称“无功”,用“Q”表示。单位是乏(Var)或千乏(KVar)。 无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。 实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率,电动机和变 压器就不能建立工作磁场。 三、视在功率 交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。 视在功率用S表示。单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。 它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。 视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。 四、功率三角形

无功补偿容量计算

无功补偿容量计算 Prepared on 22 November 2020

一、无功补偿装置介绍 现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1)固定电容器组。其特点是价格便宜,运行方式简单,投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好,因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出,从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿,且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度是不停变化的,利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化,因此固定电容器组不适应光伏场的要求,不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2)分组投切电容器组。分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组,在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题,且分的组数较少,一般为2~3组(分的组数多了,投资和占地太大),仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3)有载调压式电容器组。有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知,电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比,故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短,由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多,一般为8~10档,每档的补偿无功功率不大,过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。

无功功率

剖析无功功率的物理意义 摘要:无功功率是交流电路分析中的重要概念,也是电力系统运行和管理中的重要内容,无功功率的物理意义在于交流电源与负载之间的能量交换,无功功率的大小则表明了能量交换的能力。非线性负荷的无功功率分为频域无功功率和畸变功率,前者包含了各次谐波电压与同频率的谐波电流共同作用所产生的无功功率,后者包含了各次谐波电压与其它不同次谐波电流共同作用所产生的无功功率。 关键词:无功功率;能量交换;非线性负荷;频域无功功率;畸变功率 中图分类号:TM 714.1 文献标识码:A Analysis of Physical Meaning of Reactive Power Abstract: Reactive power is the important concept of AC electric circuit and it is also the significant content of power system operation and management. The physical meaning of reactive power is the exchange between AC electric source and load, and the magnitude of reactive power shows the capability of energy exchange. Reactive power of non-linear load includes reactive power in frequency domain and distortion power. The former consists of the reactive power caused by harmonic voltages of all orders and harmonic currents of the same frequency. The latter consists of the reactive power caused by harmonic voltages of all orders and harmonic currents of the other orders. Key Words: reactive power; energy exchange; non-linear load; reactive power in frequency domain ; distortion power 1 概述 交流电路的功率分为有功功率和无功功率,其中有功功率是指电路实际消耗的功率,其对应的电能将转换为电、磁能量之外的能量如热能等消耗掉,具有十分明显的物理含义;而无功功率作为一种功率的概念,虽然具有功率的量纲,但它终究不是实际作功的功率,其物理含义却不那么明显。正确理解无功功率概念一直是部分电力工程技术人员遇到的一个难点, 他们往往把无功功率看成是不消耗能量的无用功率, 甚至还有人认为“无功”乃“无用之功”,这显然是十分错误的认识。实际上无功功率是电气工程领域内一个必不可少的重要物理量,本文将对无功功率的计算公式和物理意义给出全面的描述。 2 交流正弦电路的功率 设交流正弦电路的电压和电流分别为: ()2cos()u t U t ωα=+ (1) ()2cos()i t I t ωβ=+ (2) 上式中的α和β分别表示电压和电流的初相角,U 和I 分别表示电压和电流的有效值。 电路的瞬时功率p 定义为电压u (t )和电流i (t )的乘积: () () 2cos()2cos() cos [1cos 2()]sin sin 2() p u t i t U t I t UI t UI t ωαωβ?ωα?ωα==+?+=++++ (3)

各种电机电流计算方法

各种电机额定电流的计算 1、电机电流计算: 对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流 当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和 功率计算公式 p=根号3 UI乘功率因数是对的 用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流 三相的计算公式: P=1.732×U×I×cosφ (功率因数:阻性负载=1,感性负载≈0.7~0.85之间,P=功率:W) 单相的计算公式: P=U×I×cosφ 空开选择应根据负载电流,空开容量比负载电流大20~30%附近。P=1.732×IU×功率因数×效率(三相的) 单相的不乘1.732(根号3) 空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。

经验公式为: 380V电压,每千瓦2A, 660V电压,每千瓦1.2A, 3000V电压,4千瓦1A, 6000V电压,8千瓦1A。 3KW以上,电流=2*功率;3KW及以下电流=2.5*功率 2功率因数(用有功电量除以无功电量,求反正切值后再求正弦值)功率因数cosΦ=cosarctg(无功电量/有功电量) 视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cosΦ 视在功率S=(有功功率P的平方+无功功率Q 的平方)再开平方 而功率因数cosΦ=有功功率P/视在功率S 3、求有功功率、无功功率、功率因数的计算公式,请详细说明下。(变压器为单相变压器) 另外无功功率的降低会使有功功率也降低么?反之无功功率的升高也会使有功功率升高么? 答:有功功率=I*U*cosφ即额定电压乘额定电流再乘功率因数 单位为瓦或千瓦 无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏. I*U 为容量,单位为伏安或千伏安. 无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高. 4、什么叫无功功率?为什么叫无功?无功是什么意思?

无功功率补偿原理及方法分析

无功功率补偿原理及方法分析 摘要:无功功率补偿是保障电力系统能源质量的有效方法,其在降低电能消耗以及能源节约方面的效果是非常明显的,所以其在长距离电能运输中的作用是不可忽视的。为保障电网系统运行的效益,我国加大了对无功功率补偿技术研究的力度,本文通过对电网系统进行研究,探讨一下无功功率补偿的原理和方法以及其在电网系统中的应用。 关键词:无功功率补偿补偿原理补偿方法 无功功率补偿是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一项重大课题,正在受到越来越多的关注。电网中无功功率不平衡主要有以下两个为一面的原因:一为一面是供电部门传送的电力质量不高;另一为一面是用户的电气性能不够好,这两为一面的综合原因导致无功功率的不均匀分布和各种问题的产生。显然,这此需要补偿的无功功率如果都要由发电端产生和提供并经过长距离传输是不可能的,最有效的为一法是在大量需要无功功率的地为一安装无功补偿装置并进行无功功率的就地补偿。 1 无功补偿的原理 电流在电感元件中做功时,电流滞后于电压90o;而电流在电容元件中作功时,电流超前于电压90o。在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180o。如果在电磁元件电路中安装一定的电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能做功的能力,这就是无功补偿的道理。图1和图2分别为感性阻抗和容性阻抗中电流、电压和功率的波形变化规则。在第一个四分之一周期内,电流由零逐渐增大,此时,电感吸收功率,转化为磁场能量,而电容放出储存在电场中的能量;第二个四分之一周期,电感放出磁场能量,电容吸收功率,以后的四分之一周期重复上述循环。 从图3可以看出并联电容器无功补偿原理。将并联电容器C与供电设备(如变压器)或负荷(如电动机)并联,则供电设备或负荷所需要的无功功率,可以全部或部分由并联电容器供给,即并联电容器发出的容性无功,可以补偿负荷所消耗的感性无功。

配电网无功功率补偿方法的

第04期2011年2月 企业研究Business research No.04FEB.2011 1引言 无功功率补偿是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一项重大课题,正在受到越来越多的关注。电网中无功功率不平衡主要有以下两个方面的原因:一方面是供电部门传送的电力质量不高;另一方面是用户的电气性能不够好。这两方面的综合原因导致无功功率的不均匀分布和各种问题的产生。显然,这些需要补偿的无功功率如果都要由发电端产生和提供并经过长距离传输是不可能的,最有效的方法是在大量需要无功功率的地方安装无功补偿装置并进行无功功率的就地补偿。 2SVC 补偿原理 静态无功功率补偿装置(SVC)是对电力系统中的无功功率进行快速动态补偿,不仅可以实现对动态无功功率因数的修正、提高电力系统的静态和动态稳定性使系统能够抵御的大的故障诸如单相接地短路、两相短路和三相短路,还可以减少电压和电流的不平衡。 图2-1a)所示为系统、负载和补偿器的单相等效电路图。其中,U 代表电路的电压,R 和X 分别代表电路的电阻和电抗。设负载变化很小,故有,则当时,表示电路电压与无功功率变化的特性曲线如图2-1b)中所示,由于电路电压变化率较小,其横 坐标也可以换为无功功率的电流。由此可以得出,该特性曲线 是向下倾斜的,即随着系统供给的无功功率Q 的不断增加,系统电压逐渐逐级下降。 3TCR 型无功补偿装置3.1晶闸管控制电抗器(TCR) TCR 是SVC 中最重要的组成部分之一,其单相基本结构是两个反并联的晶闸管与一个电抗器相串联。如图3-1所示,串联的晶闸管要求同时触发导通。这样的电路并联到电网上, 相当于电感负载的交流调压电路的结构。IEEE 将晶闸管控制电抗器(TCR)定义为一种并联型晶闸管控制电抗器,通过控制晶闸管的导通时间,进而可以使其有效电抗连续变化。反并联的两个晶闸管就像一个双向开关,晶闸管阀T1在电压的正半周期导通,而晶闸管阀T2在电压的负半周期导通。 通过改变晶闸管的触发角α,可以 改变电抗器电流的大小,即可以达到连续调节电抗器的基波无功功率的目的。由于电感的存在,在TCR 触发角α<90°时触 发的晶闸管中包含直流分量,且不对称;因此,TCR 型晶闸管的触发角的有效范围在90°-180°。当α=90°时,晶闸管完全导通,相当于与晶闸管串联的电抗直接接到了电力网络中,这时其吸收的无功功率最大。当触发角在90°-180°之间时, 配电网无功功率补偿方法的研究 李学勤 作者简介:李学勤,河北电力设备厂,河北,邯郸,056004) 装置的电路图 无功补偿原理 图2-1无功功率动态补偿原理 图3-1TCR 的基本结构 127 ··

发电机有功功率和无功功率

发电机有功功率和无功功 率 The final revision was on November 23, 2020

:作者: 一.问题的提出 《电机学》一书中详细阐述了调节发电机有功功率和无功功率时两者之间的相互影响,最终得出一个众所周知的结论,即调节无功时,有功不变,调节有功时,无功反方向变化。但是在实际生产过程中,绝大多数机组,在没有人为干预的情况下,调节有功时,无功功率基本不会出现《电机学》理论中所描述的那种规律发生反方向变化的,当然不排除轻微反方向变化以及无功不变的现象出现,但是大多数情况下两者是同方向变化的,即增加有功,无功也增加,减少有功,无功也减少。这种现象引起了不少疑问,在此便详细分析一下实际生产过程中,机组的无功功率到底是如何随着有功功率变化的,为什么会出现与理论书中结论相反的情况。 ? 二.无功变化的理论分析 (一)纯电机角度的分析: 第一种方法利用电枢反应的原理进行分析,如果忽略励磁调节器的话,在《电机学》的同步电机电枢反应章节中有提到,增加无功,有功不变,增加有功,无功变小。这是因为,励磁如果是恒定不变的,那么在增加有功的时候,励磁用于交轴电枢反应的部分就多了,因为有功功率是靠电机的交轴电枢反应来实现的,那么用于直轴电枢反应的部分就少了,而无功功率正是由直轴电枢反应来实现的,这样加有功的时候无功就会降低,当然电压也就会适当降低。等于是固定不变就那么多的励磁电流,要么用作交轴反应来实现有功,要么就用作直轴反应来实现无功,在加有功时,交轴电枢反应用的励磁多了,那么励磁分给直轴电枢反应来实现无功的部分就少了。所以由于电枢反应,增加有功功率会产生去磁作用,最终导致发电机欠磁,无功功率降低,电压降低。 第二种方法利用发电机功角变化来进行分析,前提同样是励磁保持恒定,发电机能否送出无功以及送出无功的多少与电压差ΔU有关,这个电压差ΔU 是指发电机的电动势E0和端电压UN的同相部分的电压差,注意是同相部分的电压差,具体可参照《电机学》中的同步发电机迟相运行时的相量图,相量图是以发电机端电压UN为一个参考相量,即NU为一个垂直向上的箭头,其保持固定不动。电动势E0在UN箭头的逆时针侧,且为一个长度大于UN的箭头,两者之间形成一个夹角δ即发电机功角。所谓同相部分的电压差,就是指把E0箭头向参考量UN或者说是垂直轴上的一个投影,这个投影的长度比UN箭头要长,E0箭头在垂直轴上的投影长度减去UN箭头的长度即为两者同相部分的电压差ΔU,只有这个电压差才会产生无功电流,并且是电压差ΔU越大,发电机输出的无功功率就越大,如果电压差ΔU变小,则发电机输出的无功功率就减小。又根据发电机功角特性可知,当发电机送出有功功率

无功功率计算

第四章电力系统的无功功率平衡和电压调整 例4-1 某变电站装设一台双绕组变压器,型号为SFL-31500/110,变比为110±2×2.5%/38.5kV,空载损耗△P0=86 KW,短路损耗△P K=200KW,短路电压百分值U k%=10.5,空载电流百分值I0%=2.7。变电站低压侧所带负荷为S MAX=20+j10MV A,S MIN=10+j7MV A,高压母线电压最大负荷时为102KV,最小负荷时为105KV,低压母线要求逆调压,试选择变压器分接头电压。 解计算中略去变压器的励磁支路、功率损耗及电压降落的横分量。变压器的阻抗参数R T=(△P K U N2)/(1000S N2)=(200×1102)/(1000×31.52)=2.44(Ω) X T=(U K%U N2)/(100S N)=(10.5×1102)/(100×31.5)=40.3(Ω)变压器最大、最小负荷下的电压损耗为 △U Tmax= max max 1max 20 2.441040.3 4.43() 102 T T P R Q X KV U +?+? == △U Tmin= min min 1min 10 2.44740.3 2.92() 105 T T P R Q X KV U +?+? == 变压器最大、最小负荷下的分接头电压为 U1tmax=(U1max-△U tmax) 2 2max N U U=(102-4.43) 38.5 35105% ?=102.2(kV) U1tmin=(U1min-△U tmin) 2 2min N U U=(105-2.92) × 38.5 35=112.3(kV) U1t=(102.2+112.3)/2=107.25(kV) 选择与最接近的分接头为110-2.5%即分接头电压为107.25KV。此时,低压母线按所选分接头电压计算的实际电压为 U2tmax=(U1max-△U Tmax) 2 1 N t U U=97.57× 38.5 107.25=35(kV)<35× 105%=36.7(kV) U2tmin=(U1min-△U Tmin) 2 1 N t U U=102.08 × 38.5 107.25=36.6(kV)>35(kV) 可见,所选分接头满足调压要求。 例4-2 有一条35kV的供电线路,线路末端负荷为8+j6MV A,线路

无功补偿计算公式

1、无功补偿需求量计算公式: 补偿前:有功功率:P 1= S 1 *COS 1 ? 有功功率:Q 1= S 1 *SIN 1 ? 补偿后:有功功率不变,功率因数提升至COS 2 ?, 则补偿后视在功率为:S 2= P 1 /COS 2 ?= S 1 *COS 1 ?/COS 2 ? 补偿后的无功功率为:Q 2= S 2 *SIN 2 ? = S 1 *COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ? 补偿前后的无功差值即为补偿容量,则需求的补偿容量为: Q=Q 1- Q 2 = S 1*( SIN 1 ?-COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ?) = S 1*COS 1 ?*(1 1 1 2 - ? COS —1 1 2 2 - ? COS ) 其中:S 1-----补偿前视在功率;P 1 -----补偿前有功功率 Q 1-----补偿前无功功率;COS 1 ?-----补偿前功率因数 S 2-----补偿后视在功率;P 2 -----补偿后有功功率 Q 2-----补偿后无功功率;COS 2 ?-----补偿后功率因数

2、据此公式计算,如果需要将功率因数提升至0.9,在30%无功补偿情况下,起始功率因数为: Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*30%,则: 0.3= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.749 即:当起始功率因数为0.749时,在补偿量为30%的情况下,可以将功率因数正好提升至0.9。 3、据此公式计算,如果需要将功率因数提升至0.9,在40%无功补偿情况下,起始功率因数为: Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*40%,则: 0.4= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.683 即:当起始功率因数为0.683时,在补偿量为40%的情况下,可以将功率因数正好提升至0.9。

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