成都锅炉|成都锅炉厂|成都锅炉厂家

供热锅炉房无功功率补偿问题探析

   在交流电路中，由电源供给负载率有两种：成都锅炉一种是有功功率，一种是无功功率。

   有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。成都锅炉有功功率的符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦（KW）、兆瓦（MW）。

   无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。成都锅炉比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏（kVar）。

   一、概论

   由于历史的原因，我国供热行业用电向来只重视有功负荷、有功电量，忽视无功负荷和无功电量，认为能源换来有功电量，而无功不是能源，进行无功补偿对供热站本身没有任何好处等。供热锅炉房主要用电设备是电动机，消耗的无功功率多，且长期没有无功功率补偿设施，成都锅炉造成供热站锅炉房长期以来功率因数偏低，电能浪费严重。因此，除改善设备本身的自然功率因数外，供热站应采用人工补偿措施，以提高功率因数，降低电能消耗，减少运行成本，充分发挥供配电设备的潜力，提高供电效率，节约用电量。

   二、无功功率补偿原理

   当电网电压的波形为正弦波，成都锅炉且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。

   电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度a。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：

   S=（P2+Q2）1/2

   无功功率为：Q=（S2-P2）1/2

   成都锅炉有功功率与视在功率的比值为功率因数：cosa=P/S

   无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，成都锅炉电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明问题，现举一个例子：农村修水利需要挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？

   在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，成都锅炉这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

   从发电机和高压电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，成都锅炉这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

   三、无功功率补偿的效益分析

   （一）减少线路功率损失，节约用电

   减少无功功率，可以降低供配电线路和变压器中的功率消耗。成都锅炉当电流通过导线时，线损的计算式为：

   △P=3I2R×10-3=[P/（Uecosφ）]2×R×10-3

   其中，I为线路或变压器通过的电流；R为线路或变压器中每相的电阻；Ue为线路的额定电压；P为线路或变压器输送的有功功率；cosφ为负荷的功率因数。当功率因数由cosφ1提高到cosφ2后，成都锅炉若忽略因提高功率因数而减少电压损失时对负荷电压的影响，则线路或变压器中有功功率的减少值百分数为：

   △P%=（△P1-△P2）/△P1×100%

   =[1-（cosφ1/cosφ2）2]×100%

   例如：当功率因数由cosφ1=0.8提高到cosφ2=0.95时可降低功率损耗29%；若功率因数由cosφ1=0.95降低到cosφ2=0.8时，成都锅炉线损将增加41%。

   以上分析可以看出，在输送同样的功率时，由于功率因数不同，在电网中造成的有功损耗相差较大。无功功率补偿节电效果极其显着。

   （二）提高供配电设备的负荷能力，降低投资成本

   1.在同样视在功率的条件下，成都锅炉增加无功补偿，可以提高有功功率。设线路或变压器输送的视在功率为S，安装了补偿容量QC后，提高了功率因数。在视在功率不变条件下，使输送有功功率的能力增加了△P。

   △P=P2-P1=S（cosφ2-cosφ1）

   其中，P1为补偿前的有功功率；成都锅炉P2为补偿后的有功功率；cosφ1为补偿前的功率因数；cosφ2为补偿后的功率因数。

   增加△P所需的无功功率即无功补偿容量为：

   QC=Q1-Q2=S（cosφ1tanφ1-cosφ2tanφ2）

   例如：当cosφ1=0.8时，1000kVA的变压器在满负荷情况下能供给800kVA的负荷；若将cosφ2提高到0.95，成都锅炉则在满负荷情况下可供950kVA的负荷，即可增加△P=1000×（0.95-0.8）=150kVA，提高了19%的有功输送能力。

   2.在同样有功负荷条件下，增加电容补偿。可以减少视在功率。在有功功率P不变的条件下，当补偿QC后，可以减少视在功率。无功补偿后，变压器可以减少的视在功率为：

   △S=S1-S2=P（1/cosφ1-1/cosφ2）

   其中，S1为补偿前的视在功率；成都锅炉S2为补偿后的视在功率；P为变压器的有功功率；cosφ1为补偿前的功率因数；cosφ2为补偿后的功率因数。