无功补偿和功率因数分析

Colbie

无功补偿和功率因数分析

     【导读】学术上，功率因数就等于有功功率除以视在功率的比值。有功功率就是用电设备消耗的电能。这里与有功功率相对应的有一个无功功率，它是在用电设备中空转的电能。有功功率的平方+无功功率的平方=视在功率的平方。

功率因数是针对不同的负载说的，在之前的直流电时代，是没有功率因数这一说的，那时候功率因数都是1。后来特斯拉将我们带入了交流电时代，从此以后功率因数就常常伴随着我们的身边。（一般功率因数都是小于1的）

具体来说，功率因数就是线路和负载中的电容和电感，这两种器件和一般的用电器件不一样。它们不光要吃（消耗）电能，它们还要拿（储存），并且一般来说对于其吃电的能力，其拿电的能力远远大于。这就造成了一部分电能没有做功，但是却产生了电流。

其实电做不做功也是那些科学家研究的事，和我们一般也没什么关系。但是发电机表示自己本来能发1万千瓦一小时的电，现在功率因数比较低，在保证电流不过载（过载牺牲发电机寿命，并且容易故障）的条件下，自己发的电少了。

这下发电厂不干了，咱们卖电可是按有功功率算的呀，无功功率跟着凑什么热闹。供电局表示自己的线路都满载了，用电端说电不够，发电端说发不出来啦~哦~原来都给无功功率把容量给占用了。这就好比你坐地铁，买一次票，从起点到终点，再到起点。。。就是不出站。5元钱坐一天地铁。地铁人员表示很无奈。

OK！咋整？什么？容性负载和感性负载能相互抵消？原来电容电流超前电压90°。而电感则是电压超前电流90°。那么两个容抗和感抗相等的电容和电感在一起，电路的功率因数就成1啦。

那么问题来了，我们日常的供电系统的负载，是电感多呢？还是电容多呢？小编先说说电容，广义来说，任意两个导体组成的孤立体系都是一个电容器，但是这种电容的电容量很小，主要和导体上电荷量及导体见距离有关。

再说说电感，电感就是电线多转几个弯。最常见的就是线圈。小编就见过一个电焊机因为线长了，工人又犯懒，没有把卷在一起的电线分开，结果导致电焊机不能引弧。他们惊呼：上午用还是好的，怎么下午就坏啦。然后我上去飞起一脚，电焊机就修好啦！哈哈，跑题啦！

除了线圈，电动机也是属于电感型负载，通俗点说，只要有绕组的都是电感型负载。所以日常中，电感性负载的亮要远大于电容性负载。

所以我们要功率补偿，一般就是算一下自己这边的无功功率，然后上一套电力电容器。功率因数就上去了！

补偿容量如何确定？

（1）按功率因数标准确定补偿容量：Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)

（2）按供电能力要求确定补偿容量

（3）高供高计的用户变压器无功补偿容量的确定

1250kVA的变压器的有功功率：P=S*cosΦ=1250*0.85=1062.5Kw

按功率因数标准确定的补偿容量：Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)=1062.5*(0.6197-0.3287)=309.19 kvar

800kVA的变压器的有功功率：P=S*cosΦ=800*0.85=680kW

按功率因数标准确定的补偿容量：Qc=P(tanΦ1-tanΦ2)=680*((0.6197-0.3287)= 197.88kvar

所以，1250kVA的变压器的无功补偿容量确定为310kvar，800kVA的变压器的无功补偿容量确定为200kvar。

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