功率因数补偿方法

 无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系。　
KVA²=KW²+KVAR² 　　　

    简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间，低于0.9需要接受处罚。这就是为什么我们必须要把功率因数控制在一个非常精密的范围。

　　目前，功率因素补充方法如下：

　　1.固定补偿

　　(1)串联补偿。串联补偿主要用于输电、配电线路，将电容器与线路串联，已改变线路参数、减少线路的电压损失、提高线路末端的电压水平、减少网络的功率损耗和提高输送能力。

　　(2)并联补偿。电力系统中的感性负载总电流滞后电压一个角度，若将电容器与负载并联，就能抵消一部分电感电流，从而降低了总电流，这就是并联补偿的原理。降低用电设备所需无功功率，提高功率因数，称为提高自然功率因数，其主要方法有：合理选择电机容量，控制电动机和电焊机的空载运行等。

　　2.自动补偿

　　自动补偿是将并联电容器的固定补偿方式采用自动控制，以调整和适应无功需求的实时变化。自动补偿能克服固定补偿的缺点，优化无功补偿的效果，提高无功补偿的能力，实现无功补偿的平滑调节，但自动补偿装置的结构相对较为复杂，设备造价也相对较高。

　　无功功率补偿的方法包括了并联电容器补偿、同步电机补偿、动态无功功率补偿等。由于并联电容器具有功率损耗小、安装、运行、维护方便等优点，目前得到了普遍的应用。但固定并联补偿存在补偿功率不能平滑调节的缺点，同时由于电容器输出无功功率与电压平方成正比，当系统电压偏低时，需要更多的无功功率进行补偿以提高系统电压，电容器却因电压低而降低了出力。反之，系统不需无功补偿时，由于电容器的接入，将使负载端电压过分升高，影响补偿效果，这也是电容器补偿的一个缺点。

　　此外，有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等；可饱和设备如变压器、电动机、发电机等；电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等，这些设备均是主要的谐波源，运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害，主要表现为产生谐波附加损耗，使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。 　　

　　并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用，使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，会使电容器的电流有效值增加，造成温度升高，减少电容器的使用寿命。 　　

　　谐波电流使变压器的铜损耗增加，引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。 　　

　　谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗。而且谐波污染对通讯质量有影响。当电流谐波分量较高时，可能会引起继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。 　　

　　因此，如果系统量测出谐波含量过高时，除了电容器端需要串联适宜的调谐（detuned）电抗外，并需针对负载特性专案研讨加装谐波改善装置。
---转载自网络