什么是無(wú)功功率，為什么要無(wú)功補(bǔ)償？補(bǔ)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(bǔ)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(cè)的，叫做高壓集中補(bǔ)償；裝在低壓側(cè)的，叫做低壓就地補(bǔ)償，基本以低壓就地補(bǔ)償?shù)臑槎鄶?shù)。那它們到底起什么作用呢？原理又是什么呢？請(qǐng)接著看下去。
（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)在低壓母線上的。圖中的低壓電容柜有8組補(bǔ)償電容。低壓電容柜的內(nèi)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(bǔ)償電容、低壓避雷器等。高壓電容器也差不多，不過(guò)內(nèi)部元器件全部換成相應(yīng)高壓等級(jí)的了，整體看上去比低壓電容柜要大許多。現(xiàn)在很多電容柜內(nèi)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，起抑制線路電流突變和諧波的作用，從而保護(hù)末端的補(bǔ)償電容。圖中補(bǔ)償電容的型號(hào)是“BSMJ-0.4-10-3”，其中數(shù)字10就是單個(gè)補(bǔ)償電容能夠提供額定容量為10kvar的無(wú)功，8 組全部投入的話這個(gè)低壓電容柜就總共可以提供80kvar的無(wú)功。
這是常見(jiàn)的一個(gè)低壓補(bǔ)償電容。
（2）什么是無(wú)功功率，為什么要無(wú)功補(bǔ)償
無(wú)功功率，就是只進(jìn)行了電能形式的轉(zhuǎn)換，而不是被消耗掉的功率。我們都知道，電氣設(shè)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(jī)通過(guò)電阻絲把吹出來(lái)的空氣加熱，從而電能就轉(zhuǎn)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(chǔ)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(zhuǎn)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(chǔ)。沒(méi)有無(wú)功，只有阻性元器件產(chǎn)生的有功功率的話，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(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)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圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)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(shè)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(shè)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(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。2）如果用電設(shè)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，加大線路的電壓降，從而影響整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。所以，基本上配電房里都會(huì)有電容補(bǔ)償柜，用作就地補(bǔ)償；而且供電公司一般要求電容補(bǔ)償?shù)墓β室蛩剡_(dá)到0.9以上。當(dāng)然，供電公司也不允許過(guò)多的無(wú)功輸送到電網(wǎng)中，因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致線路的電壓升高。所以，電容補(bǔ)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(jù)實(shí)際情況投入所需要的電容數(shù)量了。
（3）電容補(bǔ)償多少合適呢
以一臺(tái)500kVA的變壓器為例，一般來(lái)說(shuō)，配電變壓器的無(wú)功補(bǔ)償容量約為變壓器容量的20%～40%，一般設(shè)計(jì)人員以30%來(lái)估算，即選取150Kvar為最大補(bǔ)償容量，也就是安裝容量。下面就是針對(duì)一臺(tái)500kVA的變壓器的無(wú)功補(bǔ)償方案：1）無(wú)功補(bǔ)償容量：150kvar 3×40kvar(20kvar 20kvar) 1×30kvar(20kvar 10kvar)2）智能電容器數(shù)量：3臺(tái) SWL-8MZS/450-20.20 1臺(tái) SWL-8MZS/450-20.10如果有電動(dòng)機(jī)、變頻器等設(shè)備，無(wú)功補(bǔ)償?shù)乃惴ㄅc變壓器的算法又有些不一樣了。也可以通過(guò)補(bǔ)償前后的功率因素對(duì)比來(lái)計(jì)算所需的無(wú)功補(bǔ)償容量，比如：1）某工廠的有功功率為600KW，無(wú)功功率為800Kvar，視在功率就是1000KVA，相應(yīng)的功率因素就是600/1000=0.6。2）查詢無(wú)功補(bǔ)償容量計(jì)算系數(shù)表，根據(jù)補(bǔ)償前后找到相應(yīng)的系數(shù)F。如補(bǔ)償前為0.6，補(bǔ)償后想達(dá)到0.95，可以查得系數(shù)F=1.0053）再通過(guò)計(jì)算公式：有功功率*系數(shù)F，就等于所需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功總量了。600*1.005=605kvar。4）根據(jù)實(shí)際情況，可以適當(dāng)放大一些余量，以防后續(xù)增添設(shè)備后無(wú)功不足。