导读 大家好,精选小编来为大家解答以上的问题。变压器消耗的无功功率是感性还是容性,变压器消耗的无功功率是什么很多人还不知道,现在让我们一
大家好,精选小编来为大家解答以上的问题。变压器消耗的无功功率是感性还是容性,变压器消耗的无功功率是什么很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
许多电气设备根据电磁感应原理工作,例如配电变压器和电动机。它们都是依靠交变磁场的建立来进行能量的转换和传递。建立交变磁场和感应磁通量所需的电功率称为无功功率。所以,所谓‘无功’并不是‘无用’的电能,而是它的功率没有转化为机械能和热能。所以在供电系统中,除了有功电源,还需要无功电源,二者缺一不可。在功率三角形中,有功功率P与视在功率S之比称为功率因数cos,其计算公式为:cos=P/S=P/(P2Q2)1/2。在电网运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度。我们希望功率因数越大越好。这样可以使电路中的无功功率降到最低,大部分视在功率将用于供给有功功率,从而增加电能传输的功率。1.影响功率因数的主要因素(1)大量的感性设备,如异步电动机、感应炉、交流焊机等设备,是无功功率的主要消耗者。据有关统计,在工矿企业消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功功率消耗占60% ~ 70%;然而,异步电动机空载时消耗的无功功率占电动机总无功功率的60% ~ 70%。因此,为了提高异步电动机的功率因数,必须防止电动机空载运行,尽可能提高负载率。(2)变压器消耗的无功功率一般为其额定容量的10% ~ 15%左右,空载无功功率约为满载时的1/3。因此,为了提高电力系统和企业的功率因数,变压器不宜长时间空载运行或低负荷运行。(3)如果电源电压超过规定范围,功率因数将受到很大影响。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和,无功功率会迅速增加。据相关统计,供电电压为额定值的110%时,一般无功功率会增加35%左右。当电源电压低于额定值时,无功功率相应降低,功率因数提高。但是,电源电压的降低会影响用电设备的正常运行。因此,应采取措施保持电力系统的供电电压尽可能稳定。2.无功补偿的一般方法无功补偿的方法主要有三种:低压单独补偿、低压集中补偿和高压集中补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围以及使用这种补偿方式的优缺点。(1)低压个体补偿低压个体补偿是根据个体用电设备的无功需求,将一个或多个低压电容器组分散连接到用电设备上,它与用电设备共用一套断路器。通过控制和保护装置,电机同时开启和关闭。随机补偿适用于补偿个别大容量、连续运行的无功消耗(如大中型异步电动机),主要用于补偿励磁无功。单独低压补偿的优点是:当电气设备运行时,投入无功补偿,当电气设备退出运行时,补偿设备也退出,不会造成无功倒送。具有投资少、占地小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。(2)低压集中补偿低压集中补偿是指低压电容器通过低压开关接入配电变压器的低压母线侧,无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负荷直接控制电容器的投切。电容器的切换是在 适用于远离变电站或供电线路末端,有一定高压负荷的用户,可以减少电力系统中无功功率的消耗,起到一定的补偿作用;补偿装置根据负载自动投切,合理提高用户的功率因数,避免因功率因数降低而增加电费。同时操作维护方便,补偿效益高。3.采取适当措施,努力提高系统的自然功率因数。提高自然功率因数不需要任何补偿设备投资,只需采取各种管理或技术措施,降低各种电气设备消耗的无功功率。这是提高功率因数最经济的方法。(1)合理使用电机;(2)提高异步电动机的维修质量;(3)采用同步电机:同步电机消耗的有功功率取决于电机上的机械负载,而无功功率取决于转子中的励磁电流。在欠励磁状态下,定子绕组从电网“吸收”无功功率,在过励磁状态下,定子绕组向电网“发送”无功功率。因此,同步电机可以作为大型机械设备长时间匀速运转的动力。异步电动机的同步运行是指将异步电动机的三相转子绕组正确连接,并施加DC励磁电流,使其像同步电动机一样运行,称为“异步电动机同步”。(4)合理选择配电变压器容量,改善配电变压器运行方式:一般对于低负荷率的配电变压器,采用‘撤、换、并、停’等方法,使其负荷率提高到最优值,从而提高电网的自然功率因数。4.无功电源除了同步电动机,电力系统的无功电源还包括静电电容器、静止无功补偿器和静止无功发生器,也称为无功补偿装置。除电容器外,其他都可以吸收容性无功功率和感性无功功率。(1)同步电动机:同步电动机有三种:发电机、电动机和调相器。同步发电机:同步发电机是唯一的有功电源,也是最基本的无功电源。在额定状态下运行时,可发出无功功率:Q=Ssin=Ptg其中:Q,S,P,为对应的无功功率,视在功率,有功功率,功率因数角。发电机正常运行时,主要以滞后功率因数运行,向系统提供无功功率。但必要时也可降低励磁电流,使功率因数提前,称为‘进相运行’,以吸收系统多余的无功功率。同步相机3360同步相机是一种空载同步电机,在欠励磁或过励磁的情况下,能吸收或向系统提供无功功率。装有自励装置的同步电动机可以根据电压平滑地调节输入或输出无功功率,这是它的优点。但其有功损耗大,运维复杂,响应速度慢,最近逐渐退出。电网运行。③并联电容器:并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源,由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压,相反于电感中的滞后,由此可视为向电网"发?quot;无功功率:Q=U2/Xc其中:Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。并联电容器本身功耗很小,装设灵活,节省投资;由它向系统提供无功可以改善功率因数,减少由发电机提供的无功功率。④静止无功补偿器:静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成,由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速,而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节,以满足动态无功补偿的需要,同时还能做到分相补偿;对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性;但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波,为此需加装专门的滤波器。⑤静止无功发生器:它的主体是一个电压源型逆变器,由可关断晶闸管适当的通断,将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压,再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压,就可以灵活地改变其运行工况,使其处于容性、感性或零负荷状态。与静止无功补偿器相比,静止无功发生器响应速度更快,谐波电流更少,而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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