在電力系統(tǒng)中,除發(fā)電機(jī)是無功功率電源外,線路的電容也產(chǎn)生部分無功功率。在上述兩種無功電源不能滿足電網(wǎng)無功功率平衡的要求時(shí),需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備以補(bǔ)償無功功率的不足。對(duì)220kv及以上的電網(wǎng),需要安裝的無功補(bǔ)償容量可達(dá)到發(fā)電設(shè)備容量的50%~60%。
無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔糜校?
1.提高供用電系統(tǒng)及負(fù)荷的功率因數(shù)
安裝無功補(bǔ)償裝置后,傳輸?shù)臒o功功率減少,在傳輸?shù)挠泄β什蛔兊那闆r下,功率因數(shù)提高。
2.改善電壓質(zhì)量
電壓損失公式為
式中:u為線路電壓;p為線路有功負(fù)荷;q為線路無功負(fù)荷;x為線路電感電抗;r為線路電阻。
由于高壓線路的電感電抗x要比電阻r大得多,因此線路電壓損失在很大程度上取決于線路上傳輸?shù)臒o功負(fù)荷。提高功率因數(shù),減少線路中的無功電流,就可以降低電壓損失,從而提高電壓質(zhì)量。在長距離輸電線路的合適位置裝設(shè)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置還可以提高輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.降低電網(wǎng)的功率損耗
有功功率損耗公式為(以單相為例)
在電壓和有功功率一定時(shí),電流與功率因數(shù)成反比。安裝無功補(bǔ)償裝置后,傳輸?shù)臒o功功率減少,功率因數(shù)提高,則電流減小,導(dǎo)線發(fā)熱減弱,損耗降低,給供電企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。
4.提高設(shè)備供電能力
對(duì)一個(gè)電氣設(shè)備來說,其額定容量s一定,由p= scosφ可知,在同樣的電壓和電流下,功率因數(shù)越高,其輸出的有功功率p越大,則在不超過設(shè)備的原有設(shè)計(jì)能力的條件下,可充分發(fā)揮設(shè)備潛力,提高設(shè)備的供電能力。
5.減少設(shè)備容量并節(jié)省投資
在輸送同樣有功功率的情況下,提高功率因數(shù)后,無功功率減少,則所需視在功率減小。從而使電網(wǎng)中設(shè)備安裝容量減少,這樣就節(jié)約了基建投資,降低了成本。