什么是無(wú)功功率，為什么要無(wú)功補償？補償多少合適呢？這下清楚了
[ 發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 09:14:00 信息來(lái)源：全德電氣股份 ]
我們經(jīng)常在配電房里可以看到低壓電容柜或者補償柜，或者高壓電容器，相信朋友們都不陌生。
電容柜裝在高壓柜側的，叫做高壓集中補償；裝在低壓側的，叫做低壓就地補償，基本以低壓就地補償的為多數。那它們到底起什么作用呢？原理又是什么呢？請接著(zhù)看下去。
（1）從電容柜的模擬圖說(shuō)起
上面是一張普通的低壓電容柜模擬圖。從圖中我們可以看到低壓電容柜是并聯(lián)在低壓母線(xiàn)上的。圖中的低壓電容柜有8組補償電容。低壓電容柜的內部元器件有：刀開(kāi)關(guān)、電流互感器、斷路器、交流接觸器、熱繼電器、補償電容、低壓避雷器等。高壓電容器也差不多，不過(guò)內部元器件全部換成相應高壓等級的了，整體看上去比低壓電容柜要大許多。現在很多電容柜內部是沒(méi)有熱繼電器的，在熱繼電器的地方取而代之的是一個(gè)小型電抗器，起抑制線(xiàn)路電流突變和諧波的作用，從而保護末端的補償電容。圖中補償電容的型號是“BSMJ-0.4-10-3”，其中數字10就是單個(gè)補償電容能夠提供額定容量為10kvar的無(wú)功，8 組全部投入的話(huà)這個(gè)低壓電容柜就總共可以提供80kvar的無(wú)功。
（2）什么是無(wú)功功率，為什么要無(wú)功補償
無(wú)功功率，就是只進(jìn)行了電能形式的轉換，而不是被消耗掉的功率。我們都知道，電氣設備有阻性、容性、感性三種性質(zhì)。阻性，很好理解，電阻形式的，電流通過(guò)阻性的元器件就是被消耗掉了的，例如電吹風(fēng)機通過(guò)電阻絲把吹出來(lái)的空氣加熱，從而電能就轉變成了熱能。容性和感性就不一樣了。容性，比如電容器，只是將電能儲存起來(lái)了，在需要的時(shí)候還是可以釋放出來(lái)的；感性也是，比如電抗器，是將電能轉換成了磁場(chǎng)保存起來(lái)了，也是可以釋放出來(lái)的。所以，從某種意義上來(lái)說(shuō)，它們是不做功的，所以稱(chēng)之為“無(wú)功功率”。不過(guò)，無(wú)功功率并非無(wú)用功，它實(shí)際上是工業(yè)的基礎。沒(méi)有無(wú)功，只有阻性元器件產(chǎn)生的有功功率的話(huà)，根本無(wú)法建立起如今的工業(yè)繁榮。最常見(jiàn)的，電動(dòng)機需要建立和維持旋轉磁場(chǎng)，使轉子轉動(dòng)，從而帶動(dòng)機械運動(dòng)，電動(dòng)機的轉子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線(xiàn)圈感應出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機就不會(huì )轉動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì )吸合。
所以，在正常情況下，用電設備不但要消耗有功功率，同時(shí)還需要從電源中取得無(wú)功功率。
1）如果用電設備沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng)，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。2）如果用電設備沒(méi)有足夠的無(wú)功功率，向電網(wǎng)中索要無(wú)功功率，就會(huì )增加電網(wǎng)的損耗，加大線(xiàn)路的電壓降，從而影響整個(gè)電網(wǎng)的正常運行。所以，基本上配電房里都會(huì )有電容補償柜，用作就地補償；而且供電公司一般要求電容補償的功率因素達到0.9以上。當然，供電公司也不允許過(guò)多的無(wú)功輸送到電網(wǎng)中，因為這樣會(huì )導致線(xiàn)路的電壓升高。所以，電容補償柜一般都有個(gè)投切開(kāi)關(guān)，投到“自動(dòng)”檔位，就可以根據實(shí)際情況投入所需要的電容數量了。
（3）電容補償多少合適呢
以一臺500kVA的變壓器為例，一般來(lái)說(shuō)，配電變壓器的無(wú)功補償容量約為變壓器容量的20%～40%，一般設計人員以30%來(lái)估算，即選取150Kvar為最大補償容量，也就是安裝容量。下面就是針對一臺500kVA的變壓器的無(wú)功補償方案：1）無(wú)功補償容量：150kvar 3×40kvar(20kvar 20kvar) 1×30kvar(20kvar 10kvar)2）智能電容器數量：3臺 SWL-8MZS/450-20.20 1臺 SWL-8MZS/450-20.10如果有電動(dòng)機、變頻器等設備，無(wú)功補償的算法與變壓器的算法又有些不一樣了。也可以通過(guò)補償前后的功率因素對比來(lái)計算所需的無(wú)功補償容量，比如：1）某工廠(chǎng)的有功功率為600KW，無(wú)功功率為800Kvar，視在功率就是1000KVA，相應的功率因素就是600/1000=0.6。2）查詢(xún)無(wú)功補償容量計算系數表，根據補償前后找到相應的系數F。如補償前為0.6，補償后想達到0.95，可以查得系數F=1.0053）再通過(guò)計算公式：有功功率*系數F，就等于所需要補償的無(wú)功總量了。600*1.005=605kvar。4）根據實(shí)際情況，可以適當放大一些余量，以防后續增添設備后無(wú)功不足。