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电容器无功补偿原理

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发表于 2019-4-18 15:21:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和 工业 配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。
交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分将用于作功而被消耗掉,这部分能量将转化为机械能,光能,热能或化学能,我们称为“有功功率”。
另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路,它并没有作功,由电能转化为磁能,再由磁能能转化为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称为“无功功率”。无功是相对有功而言的,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机,变压器等设备就不能运转,在电力系统中,除了负荷需要无功功率外,线路的电感电抗和变压器的电感电抗也需要无功功率。

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 楼主| 发表于 2019-4-18 15:21:47 | 显示全部楼层
要理解电容器的无功功率补偿原理,首先要知道什么是无功功率。
无功功率是感性负载用以电磁能量转换的一部分能量,这部分能量不会被消耗,而是在负载和电源之间来回传递。这句话可能比较难理解。
换一种解释方式:我们知道直流电路电压乘以电流等于功率。那么在交流电路,如果电压和电流有相位差,电压乘以电流就需要用高等数学,得到的答案是两部分,一部分是时间t的函数称为有功功率,另一部分是sint的函数称为无功功率。
电感元件无功功率的特点是一会儿吸取电网电能转换为磁场能量,一会儿磁场能量转换为电能还归电网。
电容元件无功功率吸收和释放的周期正好与电感元件相反。电感吸收电能时电容释放电能,电感释放电能是电容吸收电能转换成电场能量。
在没有电容时,感性负载都需要与发电机交换无功功率,导致大量的无功功率电流占用了输变电容量。在负载侧加装补偿电容器,就相当于在负载端加装了无功功率发电机,感性负载就可以就近与电容器交换无功功率,减少无功功率的长距离输送,减小了输变电电流,提高了负载端电压,这就是电容无功补偿的意义。

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