电力系统中无功电源和无功负荷必须保持平衡,以保证系统稳定运行,维持系统各级电压。
无功功率就地平衡i能降低计算负荷的视在功率,从而减少电网各元件的规格,如变压器容量、线路截面等。无功功率就地平衡能减少无功电流在系统中的流动,从而降低电网各元件的电压降、功率损耗和电能损耗。无功补偿装置包括串联补偿装置、同步调相机、并联电抗补偿装置、并联电容补偿装置和静补装置。在110kV及以下用户中,人工补偿主要是装设并联电容补偿装置。
同步电动机运行时不吸收无功功率;超前运行时,则输出无功功率。同步电动机的补偿能力,与电动机负荷率、励磁电流与额定励磁电流的比值及额定功率因数有关。
功率因数滞后,cosp为正,sinqp和tanp都为正;功率因数超前,cosp为正,sinp和tanp都为负。精确计算同步电动机输出的无功功率(kvar)=同步电动机的额定容量(kVA)×同步电动机的补偿能力(kvar/kVA) ;
同步电动机的补偿能力q从图表中查出近似计算同步电动机输出的无功功率:
当同步电动机的负荷率为0.4~1时,
输出的无功功率=同步电动机的额定容量(kVA) ×[ | sinp |+v(1-β)]
Q-同步电动机额定功率因数角;y-同步电动机带负荷时的无功功率增加系数,见下表查询;β-同步电动机负荷率;
当同步电动机负荷率β小于0.4时寸,
最终输出的无功功率=上式求出的无功功率+(0.01~0.04)同步电动机的额定容量(kVA)
同步电动机额定功率因数与y之间的对应关系表
一般情况下,同步电动机输出的无功功率使用近似计算公式就能达到工程要求!
根据以上公式计算出同步电机输出的无功功率,可以采取减小同步电机的额定容量或提高同步电机的负荷率都能降低同步电机输出的无功功率, 从而达到系统的功率因数不超前的目的。
通过以上分析,我们可以知道异步电动机是消耗无功功率,而同步电动机是产生无功功率,这两种电动机对系统功率因数的影响正好相反,不能认为凡是电动机都会消耗无功功率,就都要进行无功补偿。
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