Question

提高功率因数进行无功功率补偿有什么意义?无功补偿有哪些方法?

Answer 1

工厂中的电气设备绝大多数都是感性的，因此功率因数偏低。若要充分发挥设备潜力、改善设备运行性能，就必须考虑用人工补偿方法提高工厂的功率因数。

提高功率因数进行无功功率的补偿方法有：

1、提高自然功率因数

包括合理选择电动机的规格、型号，防止电动机空载运行，保证电动机的检修质量，合理选择变压器的容量以及交流接触器的节电运行等。

2、人工补偿法

包括在感性线路两端并联电容器和采用同步电动机补偿法。

功率因数对供配电系统的影响

所有具有电感特性的用电设备都需要从供配电系统中吸收无功功率，从而降低功率因数．功率因数太低将会给供配电系统带来很多不良影响。

1、总电流增加：在传送同样有功功率的情况下，功率因数降低会使总电流增加，使供配电系统中的变压器、断路器、导线等容量增大。系统内部的启动控制设备、测量仪器、仪表等规格要求增大，从而投资费用增加。

2、电能损耗增加：△P=3I²R，可知，电流的增加会使有功损耗增加，从而电能损耗增加。

3、电压损失增大：功率因数越低，电压损失越大，从而影响供电质量。

4、供电设备利用率降低：功率因数降低使总电流增加。供电设备的温升会超过规定范围。为控制设备温升，工作电流也受到控制。在功率因数降低后，不得不降低输送的有功功率P来控制电流I的值，这样就降低了供电设备的供电能力。

Answer 2

呵呵
2. 什么是无功功率？
无功功率，从字面上容易理解为“无用的功率”，这是不对的，无功功率应该是“无法对外做功的功率”，简称“无功功率”。
那么，为什么电路中有“无法对外做功的功率”呢？
我们用交流异步电动机来说明这个问题。
交流异步电动机有一个转子，有一个定子。通电以后，定子会产生一个旋转的磁场，转子也会产生一个的旋转磁场，两个磁场力相互作用，转子就转动起来了。这些磁场的力，大部分转化成动力，对外作了功了，但是总会有一小部分磁场力，要保留在电机中，用来维持电机转动，不能变成输出的动力，这部分磁场力对应的功率，就是无功功率。
由此，我们可以说：类似电机、变压器这样一些电感性的电器元件，在工作中需要建立基本的磁场，需要保留一部分不能对外做功的功率，就形成了电路中的感性无功功率。
同样，电路中的电容性元件，在工作中需要建立基本的电场，建立电场需要一部分不能对外做功的功率，就形成了电路中的容性无功功率。
定义：无功功率，是在交流电路中，一些用电设备或元件，为了建立基本的工作状态而向电源索取的功率，它们以磁场或电场的形式存在，不能对外做功。通常是在前半个周期里从电源索取，在后半个周期又退回给电源。无功功率只在设备（或元件）与电源之间不停地交换，并没有真正消耗能量。
无功功率，用字母Q表示，单位为乏（Var）。

5. 什么是功率因数？功率因数如何计算？
通过分析电动机的特性，我们知道了电动机在工作时，不仅要向电源索取有功功率对外做功，还需要无功功率维持自身的旋转。
作为供电部门来说，总是希望把供给用户的电能，都去做有用功，都是有功功率，不希望用户设备中的无功功率太多。虽然无功功率只是不停地在设备和电源之间交换，并不消耗，但是无功功率却占用了电网的容量，使电网的效率降低。
所以供电部门要考核用户用电设备的用电效率，就是要知道用户从电网中索取的电能，有多少用来做有用功了，这就引入了功率因数的概念。
定义：功率因数η：

这里：P有：有功功率，W，或KW
PS ：视在功率，W，或KW
Q： 无功功率，Var，或Kvar
因此，功率因数一个效率数据，是反映用户或设备的电能利用效率。功率因数越高，设备需要的无功功率就越少，电能利用率就好。
不过上面的公式在实际中不常使用，更多的是以电量来计算平均功率因数的数据。
供电局就是采用电量计算出用户的平均功率因数：
η平＝（Σ P有*T）/（Σ PS*T）
＝W有/WS
＝W有 (W有2+F2) ―――（2）
其中：W有：有功电量，Wh，或KWh
WS ：视在电量，Wh，或KWh
F： 无功电量，Varh，或Kvarh
因为视在电量没有电表测量，所以最后转换成用有功电量和无功电量来计算，得出用户在一个用电时间内的平均功率因数。
工程计算的时候，有功电量W有的数据，可以是一个月的电量，也可以是一周、或一天、或一小段时间的电量，只要能得出一个可以比较准确的数据就可以了。时间间隔越长，数据就越可信。即：
W有＝上次的电表读数－此刻的电表读数
同样，无功电量F也是这样，只是读取的是无功电量数据。

7. 为什么要重视和提高功率因数？
前面说了，功率因数是反映用户的电能的利用效率，功率因数越高，电网的电能利用率就越高。供电局是希望用户的功率因数越高越好。也就是希望用户从电网索取的，都是有功功率，无功功率越少越好。
大家可能会问：无功功率既然只是能量交换，并没有能量消耗，多一点少一点，有什么关系呢？
要解答这个问题，先要了解电网的容量问题。
电网的容量，就是电网能够提供的最大能量。电网的容量是一个定值，是有限的。有功功率是能量，无功功率也是能量，它们都是由电网提供的，所以当无功功率大了，有功功率的就小了，能提供对外做功的能量就少了。
容量与有功功率、无功功率之间的关系如下：

其中： PS:视在功率，也就是总容量
P有 :有功功率
Q：无功功率
从公式可以看出，当Ps恒定时（容量一般是固定的），若无功功率Q增加,有功功率P有就减少。当无功功率Q很大的时候，有功功率P有就会减少很多，甚至无法满足设备工作。但是用电设备是挂在电网上的，设备会强迫电网提供有功功率，这就是电网负担过重，出现过载，甚至造成电网故障（过载跳闸）。
从用户的角度看，结果也是这样：用户的变压器的容量是固定的，如果用户的设备需要的无功功率过大，就会使有功功率的出力减少，会使变压器输出电压降低，出现电压不合格。这不仅使用电设备不能正常工作，还可能造成设备损坏。
结论：用户的无功功率过大，会导致电网有功功率的出力减少，电压下降，频率降低，严重的就引起电网跳闸，出现电网裂解等重大事故。
2003年美国和加拿大的发生的美加大停电，最初的导火线，就是因为某区域电网的无功功率不足引起的。
因此，重视补偿无功功率，最重要的原因是保证电网的无功平衡，保证电网的安全。
其次，无功功率虽然不会消耗，但是无功能量在电路上来回传送，无功电流会使能量在线路上产生损耗，造成电能的浪费，而且负荷与电源的距离越远，无功电流造成的损耗就越大。这就是国家提倡大型电动机要就地补偿的原因。

10. 用户做无功补偿的好处有那些？
有用户认为：你供电局有电表，管我有功无功多大，反正我都交钱。为何要罚款？
其实，供电局对于无功功率是不能收费的，因为无功功率并没有损耗，只是占用电网容量。
也有用户知道：提高用户的功率因数，最终是为了提高电网的功率因数，提高电网的效率，保证电网安全，保证电网的电压和频率质量，对于用户来说，好像无关紧要。那么用户做无功补偿有什么好处？
其实，用户做无功补偿，好处是很多的。直观的看，就是为用户省大笔的金钱！有以下几点：
1、利国利己，少被罚款。国家为了电网安全，要求功率因数达到要求，这是法律，任何人都得服从。不被罚款的，虽然被动，但是减少花钱，就等于多赚钱。
2、减少线路损耗。理论上，无功功率不产生损耗。但实际上因为无功功率是在设备和电网之间的电线上来回传递的，电线是有电阻的，无功电流在电线上会发热而产生损耗，虽然损耗不多，但是成年累月下来，数据还是很可观的。做无功补偿，就能减少无功电流的损耗，是省电，等于省钱。
特别是对于大功率设备，如果采用就地补偿，节电效果就会更好。
3、提高电压质量。用户补偿了无功功率，会使变压器的有功出力提高，保证变压器输出的电压稳定。电压稳定了，设备工作才会正常。就能减少变压器和设备发生故障的机会，提高设备效率，等等，这都等于少花钱。
4、减少谐波干扰。补偿电容对电网中的高频杂波有一定的吸收作用，能提高电能质量，减少对电子设备（如电脑等）的干扰，增加设备正常工作时间，等于少花钱。

Answer 3

无功补偿的意义所在：
1.提高功率因数增加变压器的带负载能力，比如2000KVA，功率因数为0.5时能带1000KW的负荷，当功率因数提供到0.9时带负荷能力为1800KW。
2.对于企业来说总的功率因数低于0.85（低压用户）、0.9（高压用户）就要缴纳无功电费，若高于该值则享受相应比例的电费优惠（具体比例参照国家印发的：功率因数调整电费办法，该文件在百度文库中可搜索到）。
3.提高功率因数可降低电流大小，使电缆的发热降低，增加设备及电缆的使用寿命。
无功补偿的方法：
一般企业负载多为电动机，使电网处于感性状态，需要容性补偿。
1.电容器补偿，按补偿位置可分为就地补偿（适用于大耗电设备）和集中补偿；按补偿方式可分为静态补偿和动态补偿。
就地补偿：在大型耗电设备进线端进行电容器补偿。
集中补偿：在变压器出线端进行电容器补偿。
静态补偿：适用于功率因数比较稳定的电力系统。
动态补偿：适用于功率因数变化较快、波动较大的电力系统。目前动态补偿有接触器式和晶闸管时，晶闸管式动态补偿可靠性高、反应迅速、使用寿命较长、体积小、维护方便等优势逐渐成为动态无功补偿主要产品。
2.有源补偿，即无功发电机，该电机通过闭环控制能发出无功。属于无阶补偿（电容器补偿属于有阶补偿），补偿效果更好，是无功补偿未来的发展方向。但该方法造价较高，一般企业不会使用
以上是我四年从事无功补偿项目的一点知识和经验简单的总结，望能给你些许帮助。更多问题可给我留言。

Answer 4

提高变压器的视在功率，改善电压质量。增加电容器。

Answer 5

简单来说就是减少电路中的无用功，提高用电质量
方法：半联电容