【正文】 消耗有功功率 ， 設(shè)備本身的電感損失也要消耗無(wú)功功率 ， 使系統(tǒng)的功率因數(shù)降低 。 如果把能 “ 發(fā)出 ” 無(wú)功電力的電力電容器并接在負(fù)荷或供電設(shè)備上運(yùn)行 ， 那么 ， 負(fù)荷或供電設(shè)備要“ 吸收 ” 的無(wú)功電力正好由電容器 “ 發(fā)出 ” 的無(wú)功電力供給 ， 從而起到無(wú)功補(bǔ)償作用 ， 這就是電力電容器在電力系統(tǒng)中的主要作用 。 在電力線路兩端并聯(lián)上移相電容器 ， 線路上就可避免無(wú)功電力的輸送 ， 以達(dá)到減少線路能量損耗 、 減小線路電壓降 ， 提高系統(tǒng)有功出力的效益 ， 因此 ，移相電容器是提高電力系統(tǒng)功率因數(shù)的一種重要的電力設(shè)備 。 ② 電力電容器部分型號(hào)表示 表 64 電力電容器部分型號(hào)表示 第一位字母 含義 第二位字母 含義 第三位字母 含義 B 標(biāo)準(zhǔn) D 充氮單相 F 復(fù)合介質(zhì) Y 移相用 W 戶外式 C 串聯(lián)用 Y 油浸 S 水冷 J 均壓 T 可調(diào) O 耦合 L 氯化聯(lián)苯浸漬 C 沖擊放電 L 濾波用 B 薄膜 M 脈沖用 D 一般接地 F 防護(hù)用 R 電容式 R 電熱 4. 調(diào)相機(jī) ① 調(diào)相機(jī)在 電力系統(tǒng)中的作用 大量的異步電動(dòng)機(jī)和變壓器需汲取大量的無(wú)功功率以供其勵(lì)磁之用 ， 造成電網(wǎng)功率因數(shù)降低 ， 致使發(fā)電機(jī)和輸配電設(shè)備的作用不能充分發(fā)揮 ， 線路損耗和電壓損失增大 ， 輸電質(zhì)量變壞 ， 甚至影響輸電的穩(wěn)定性 。 為此 ， 在電網(wǎng)的受電端裝設(shè)一些同步調(diào)相機(jī) ， 用于改善電網(wǎng)的功率因數(shù) 。 根據(jù)電網(wǎng)負(fù)載情況的不同 ， 適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流 ， 可改變調(diào)相機(jī)汲取的無(wú)功功率 ， 使電網(wǎng)的功率因數(shù)接近于 1。此外 ,在長(zhǎng)距離輸電線路中 ， 線路電壓降隨負(fù)載情況的不同而發(fā)生變化 ， 如果在輸電線的受電端裝一臺(tái)調(diào)相機(jī) ， 在電網(wǎng)負(fù)載加重時(shí) ，讓其過(guò)勵(lì)運(yùn)行 ， 減少輸電線中滯后的無(wú)功電流分量 ， 從而可減少線路壓降；在輸電線輕載的情況下 ， 讓其欠勵(lì)運(yùn)行 ， 吸收滯后的無(wú)功電流 ， 可防止電網(wǎng)電壓上升 ， 從而維持電網(wǎng)的電壓在一定的水平上 。 同步調(diào)相機(jī)還有提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用 。 ② 調(diào)相機(jī)與電容器的比較 a. 靜電電容器的最大優(yōu)點(diǎn)是損耗小、效率高，損耗約占本身容量的 %～ %，調(diào)相機(jī)的有功功率損耗為額定容量的 %～%。 b. 電容器設(shè)備費(fèi)與總?cè)萘繋缀鯚o(wú)關(guān)，調(diào)相機(jī)則不然，當(dāng)容量較大時(shí)，其單位造價(jià)比較低，而容量減小時(shí)，單位造價(jià)偏高。 c. 補(bǔ)償方式上，調(diào)相機(jī)只能在負(fù)荷中心使用，靜電電容器既可以集中使用，又可以分散使用。 d. 調(diào)相機(jī)最大優(yōu)點(diǎn)是裝設(shè)勵(lì)磁裝置，能得到均勻調(diào)壓，既能發(fā)出無(wú)功功率又能吸收無(wú)功功率；電容器可用分級(jí)調(diào)壓，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓降低時(shí)輸出功率急劇下降。 e. 調(diào)相機(jī)裝有自動(dòng)勵(lì)磁裝置，在故障時(shí)能保持電力系統(tǒng)的電壓，從而達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的；電力電容器對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性不起作用。 f. 調(diào)相機(jī)維護(hù)工作量大，電容器維護(hù)量小。 ③ 調(diào)相機(jī)與電容器的比較 a. 靜電電容器的最大優(yōu)點(diǎn)是損耗小、效率高，損耗約占本身容量的 %～ %，調(diào)相機(jī)的有功功率損耗為額定容量的 %～%。 b. 電容器設(shè)備費(fèi)與總?cè)萘繋缀鯚o(wú)關(guān)，調(diào)相機(jī)則不然，當(dāng)容量較大時(shí)，其單位造價(jià)比較低，而容量減小時(shí)，單位造價(jià)偏高。 c. 補(bǔ)償方式上，調(diào)相機(jī)只能在負(fù)荷中心使用，靜電電容器既可以集中使用，又可以分散使用。 d. 調(diào)相機(jī)最大優(yōu)點(diǎn)是裝設(shè)勵(lì)磁裝置，能得到均勻調(diào)壓，既能發(fā)出無(wú)功功率又能吸收無(wú)功功率；電容器可用分級(jí)調(diào)壓，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電壓降低時(shí)輸出功率急劇下降。 e. 調(diào)相機(jī)裝有自動(dòng)勵(lì)磁裝置，在故障時(shí)能保持電力系統(tǒng)的電壓，從而達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的；電力電容器對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性不起作用。 f. 調(diào)相機(jī)維護(hù)工作量大，電容器維護(hù)量小。 5. 無(wú)功功率的補(bǔ)償 ① 提高自然功率因數(shù) ，使其接近滿載運(yùn)轉(zhuǎn)。 40％的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)更換為小容量的電動(dòng)機(jī)。 ，改善用電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，限制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。 ，提高變壓器的負(fù)載率（一般為 75％～ 80％比較合適）。對(duì)于負(fù)載率低于 30％變壓器，應(yīng)予以更換。 ～ ，必要時(shí)可以使其同步化，這時(shí)電動(dòng)機(jī)可以向電力系統(tǒng)輸送出無(wú)功功率。 5. 無(wú)功功率的補(bǔ)償 ② 人工補(bǔ)償法 a. 使用同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)激磁方式呈現(xiàn)容性時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，其功率因數(shù)超前 ～ ，向供電系統(tǒng)輸出無(wú)功功率，用來(lái)補(bǔ)償用感性電設(shè)備所需要的無(wú)功功率。 此補(bǔ)償方法因同步機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格較貴，維護(hù)麻煩，只適用于大型工廠，一般企業(yè)不宜采用。 ，用來(lái)補(bǔ)償所需要的無(wú)功功率。同步調(diào)相機(jī)是軸上不帶機(jī)械負(fù)載的同步電動(dòng)機(jī)。調(diào)節(jié)同步調(diào)相機(jī)的激磁電流的大小，可以改變其輸出無(wú)功功率的大小，從而提高功率因數(shù)。這種方法目前已經(jīng)很少使用。 c. 采用靜電電容器補(bǔ)償。當(dāng)將電容器 C與感性負(fù)載并聯(lián)，以提高線路的功率因數(shù)。 這是目前用戶、企業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種補(bǔ)償方式。 5. 無(wú)功功率的補(bǔ)償 ③ 動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償法 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，有一些容量很大的沖擊性負(fù)荷（如煉鋼電爐、黃磷電爐、軋鋼機(jī)等），他們使電網(wǎng)電壓嚴(yán)重波動(dòng)，功率因數(shù)惡化。一般并聯(lián)電容器的自動(dòng)切換裝置響應(yīng)太慢無(wú)法滿足要求。因此必須采用大容量、高速的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，如晶閘管開(kāi)關(guān)快速切換電容器，晶閘管勵(lì)磁的快速響應(yīng)式同步補(bǔ)償機(jī)等。 目前已投入到工業(yè)運(yùn)行的靜止動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置有：可控飽和電抗器式靜補(bǔ)裝置；自飽和電抗器式靜補(bǔ)裝置；晶閘管控制電抗器式靜補(bǔ)裝置；晶閘管開(kāi)關(guān)電容器式靜補(bǔ)裝置；強(qiáng)迫換流逆變式靜補(bǔ)裝置；高阻抗變壓器式靜補(bǔ)裝置等。 如某變電站的計(jì)算負(fù)荷為 2400kW， 平均功率因數(shù)為 。 如果要使其平均功率因數(shù)提高到 ， 問(wèn)若在 10kV側(cè)固定補(bǔ) 償 ， 需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛槎嗌??如果采用 (Qr＝ 40kvar)， 需裝設(shè)多少個(gè) ? 需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?： 1 0 8 )( a r c c o s1 ?? tgtg ?)( a r c c o s2 ?? tgtg ?v )()( 21ktgtgPQ avc??????? ??28v ar40v ar / 1 2 2/ ??? kkqQN c需裝設(shè)的電容器個(gè)數(shù) ： 考慮三相均衡分配 ， 應(yīng)裝設(shè) 30臺(tái) ， 每相 10臺(tái) ， 此時(shí)并 聯(lián)電容器的實(shí)際值為 30 40kvar＝ 1200kvar。 補(bǔ)償后的實(shí)際功率為： )1 2 0 01 0 8 4 0 ()2 4 0 (2 4 0 )(c o s22212????????????k V AkWQtgPPPSPcavavavavav??你能回答嗎？ 何謂年最大負(fù)荷損耗小時(shí)？它與年最大負(fù)荷利用小時(shí)的區(qū)別在哪里？ 提高功率因數(shù)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償有什么意義？無(wú)功補(bǔ)償有哪些方法？ 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)？各如何計(jì)算，各有何用途？ 尖峰電流的計(jì)算 尖峰電流 Ipk是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 1~2秒的短時(shí)最大負(fù)荷電流。尖峰電流是由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、電壓波動(dòng)等原因引起的，比計(jì)算電流大的多。 計(jì)算尖峰電流的目的是選擇熔斷器、整定低壓斷路器和繼電保護(hù)裝置、計(jì)算電壓波動(dòng)及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等。 單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 尖峰電流就是用電設(shè)備的起動(dòng)電流，即 Ipk = Ist = KstIN 式中， Ist為用電設(shè)備的起動(dòng)電流； IN為用電設(shè)備的額定電流； Kst為用電設(shè)備的起動(dòng)電流倍數(shù) 。 多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 多臺(tái)用電設(shè)備的線路上，其尖峰電流應(yīng)按正下式計(jì)算 m a xNi11pk stniIIKI ?? ????或者 m a xNst30pk )( IIII ??? 式中， Istmax為用電設(shè)備組中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流；（ Ist－ IN） max為用電設(shè)備組中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流與額定電流電流之和； K∑為上述 n–1臺(tái)設(shè)備的同時(shí)系數(shù)，其值按臺(tái)數(shù)多少選取，一般為 ~1； Ic為全部設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)線路的計(jì)算電流。 有 380V配電干線，給三臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電，已知 IN1 =5A， IN2 =4A， IN3 =10A， Ist1 =35A， Ist2 =16A， Kst3=3，求 該配電線路的尖峰電流。 Ist1 –IN1=35–5=30A Ist2 –IN2=16–4=12A Ist3 –IN3= Kst3IN3–IN3=3 10–10=20A 可見(jiàn)，（ Ist–IN） max=30A，則 Istmax=35A， 取 K∑=，因此該線路的尖峰電流為 Ipk= K∑（ IN2 +IN3） + Istmax = （ 4+10） +35=