1无功电量的概念
在平稳直流状况下,功率等于电压与电流的乘积,即:P=U;x;I。
在沟通状况下,因为电压与电流均为时刻的周期函数,则功率由下式来进行核算:
当电网中的负荷富含电抗成分(一般为理性成分)或许负荷具有非线性特性时,电压与电流就会有相位差或许电流富含谐波成分,此刻电网传输能量的才调降低,功率的核算值小于电压有用值与电流有用值的乘积,所以就引进了功率因数的概念。功率因数的英文全称是Powerfactor,简称PF。PF是一个无量纲的小于1的实数。
当电压与电流用有用值标明并引进功率因数时,则功率由下式来进行核算:
当体系中没有谐波时,功率因数即是电压与电流相位差phi;的余弦函数即:PF=cosphi;。所以功率的表达式可写为:
P=U;x;I;x;cos
引进了功率因数的概念往后,咱们就能够运用向量的办法将电流分化为有功电流和无功电流:
式中:P为有功功率,PL为无功功率,PS为视在功率。
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有功功率代表着能量的传递,而无功功率是一种沟通电网中特有的不传递能量的伴生量。
在电网系核算量进程中,还常常运用有功电量与无功电量来核算功率因数,因为有功电量恰当于有功功率对时刻的积分,无功电量恰当于无功功率对时刻的积分,因而这么的核算效果恰当于功率因数在一个计量周期的均匀值。
需求留神的是:
(1)只需无功电流与无功功率的概念,没有无功电压的概念。因而一般所说的无功用够指无功电流,也能够指无功功率。
(2)当体系中富含谐波时,用cos的过错。谐波含量越大,过错越大。
2无功抵偿的必要性
因为无功电流的存在,在传送一样能量的状况下,电流比没有无功的状况下添加,会许多添加体系的铜损,降低线路与变压器的运用率,这是了解了解的作业。
在一个沟通联接的电网中(这儿偏重沟通联接的要素是因为直流输电线路不传递无功,因而用直流输电线路联接的若干电网能够分隔为各自独立的电网来思考无功疑问),无功电流在任何顷刻间间都是平衡的,也即是说,无功电流的宣告量与吸收量在任何顷刻间间
来表达功率因数会发作较大
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都是持平的,这即是无功平衡原理。因为无功平衡原理的存在,无功电流尽管不传递能量,可是却会影响电网的电压,这是由电网中的设备性质挑选的。电网中绝大有些发电机均为同步发电机。同步发电机在激磁电流不变时输出的无功电流与输出电压成反比,即:跟着输出电压的削减而输出无功电流添加,反之,跟着输出电压的添加而输出无功电流削减。而电网中大有些负荷所吸收的无功电流与电压成正比。因而,当电网中没有抵偿设备时,负荷吸收的无功功率就悉数要由发电机来供给。假定体系的无功短少,电压就会降低,电压降低往后,负荷吸收的无功削减,发电机宣告的无功添加,然后坚持无功的平衡。反之,假定体系的无功过剩,电压就会添加,电压添加往后,负荷吸收的无功添加,发电机宣告的无功削减,然后坚持无功的平衡。也即是说,电网能够依托电压的改动来主动坚持无功平衡。当体系中的无功严峻短少,就会致使电压急剧降低,电压降低致使发电机宣告的无功电流急剧添加,这时,假定某1台发电机因为电流过载而解列退出电网,则无功愈加短少,如此连锁反响,会致使电网溃散的大事端。所以在电网中设置一些无功抵偿设备来抵偿无功功率,以确保用户对无功功率的需求和用电设备在额外电压下作业就显得非常必要。
因为无功的不良效果,供电有些对公司35kV客户功率因数规范
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一般为0.9,因而、关于咱们用户来讲,老是期望尽量跋涉功率因数,削减无功,削减无功的办法即是无功抵偿,使负荷所吸收的无功被就地平衡,防止许多无功电流的传输,这么既能够防止低功率因数罚款,相反、还能取得奖赏。
3谐波的发作及损害
电力谐波对电力网(用户)损害对错常严峻的,它是一种电力污染,一种咱们看不见、嗅不到、摸不着的污染。所以一般不被咱们留神。关于电力体系,谐波是个很要命的疑问!
3.1谐波的概念
当电网中的电压或电流波形非志趣的正弦波时,即阐明其间富含频率高于50Hz的电压或电流成分,咱们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。当谐波频率为工一再率的整数倍时,咱们将其称之为整数次谐波,这类谐波一般用次数来标明。例如:将频率为工一再率5倍(250Hz)的谐波称之为5次谐波,将频率为工一再率7倍(350Hz)的谐波称之为7次谐波,依此类比。当谐波频率不是工一再率的整数倍时,咱们将其称之为分数谐波。这类谐波一般直接运用谐波频率来标明。例如:频率为1627Hz的谐波。
3.2谐波发作的要素。
谐波发作的要素多种多样,比照多见的有2类:第1类是因为
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非线性负荷而发作谐波,例如可控硅整流器、开关电源等,这一类负荷发作的谐波频率均为工一再率的整数倍。例如三相六脉波整流器所发作的首要是5次和7次谐波,而三相12脉波整流器所发作的首要是11次和13次谐波;第2类是因为逆变负荷而发作谐波,例如中频炉、变频器,这一类负荷不只发作整数次谐波,还发作频率为逆变频率2倍的分数谐波。例如:运用三相六脉波整流器而作业频率为820Hz的中频炉则不只发作5次和7次谐波,还发作频率为1640Hz的分数谐波。
谐波在电网诞生的一同即是存在的,因为发电机和变压器都会发作少数的谐波。可是因为发作许多谐波的用电设备不断添加,而且电网中许多运用的并联电容器所构成的谐波拓宽,使得谐波的影响越来越严峻,逐步致使咱们的注重。
3.3谐波构成的损害
当电网中的谐波电流较大,致使于电压波形也发作畸变时,咱们将其称之为电网被污染。电网的污染程度用电压波形畸变率来标明,简称THDu。依照国家规范GB/T14549-93《电能质量共用电网谐波》的规矩:10kV电网的THDu应小于4%,400V电网的THDu应小于5%。谐波与无功电流纷歧样。无功电流只影响电网的电压,并添加供电体系的铜损,一般不会影响用户,也不会影响计量精度。而
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谐波的影响能够用无孔不入来描写。在电网被污染的状况下,悉数电网中的设备与负荷均会遭到影响。谐波与无功还有一点纷歧样:无功电流在没有抵偿的状况下会一向传送到发电机,而谐波电流转常悉数被电网中的设备与负荷吸收掉。
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