电容器事业部无功补偿产品作业指导书-格式版.docx

电容器事业部无功补偿产品工程作业指导说明书山东泰开电力电子有限公司序言第一章 安全第二章 指导安装第三章TBB产品调试送电指导第四章常见异常问题及处理方法序言电网系统无功和有功的产生及其作用大家对无功的概念较为模糊，现试对其作出浅析，希望对大家有帮助。大家应建立一个概念，无功并不会被消耗，只会被补偿、平衡。首先，大家应了解为什么要定义无功。无功是无功类设备（电感、电抗）与电网进行能量交换。应强调的是交换，而不是交换过程中的损耗，即在交换过程中由于漏磁、介质损耗等能量的损失并不属于无功，这些是因无功过程中引起的有功损耗。再说明无功的定义及与有功的分别。电网中存在电能，当电流通过负荷时，会产生机械运动、光、热能等其它能量的表现。这实际上电能转换成机械能、光成与热能等。这种转换我们称为有功，转换的结果就是电能的消耗，其主要特征是当电能通过负荷转换成其它型式的能量后，并不能立刻变回电能（一个周期内）。而有些特殊的设备（如电抗器、电容器），当电流流过它们时，在半个周期内，电能会转变成磁能或场能等形式，但在后半个周期内，这些能量会转变回电能并反送回电网，因此从整个周期来看，设备没有从电网中吸收任何电能，只是不断的作能量交换（是交换而不是转变）；为计算交换的速率，因此定义无功这个概念，这类设备就是无功负荷。所以要说明的是，实际上是没有纯无功负荷的，实际的无功设备在能量交换时一定有能量的损耗（如漏磁、介质损耗等），这部分丢失的损耗不能算入无功，这是因无功作用而产生的有功损耗。同理有些人把设备产生的不是需要的热能等能量损失称为无功是不对的，这是无用功，而不是无功，因其不能转回电能。在一个工厂内，无功基本上是固定的，而有功是随着负荷的变化而变化的。发电机发的无功功率过多，也即功率因数过低，是要用增加发电机励磁电流为代价，所以在功率因数低于0.9的时候一般采用电容补偿器来进行就地补偿和集中补偿。有些人可能会问，无功既然只是能量交换，没有能量消耗，那为什么我们还要那么重视无功呢？下面用一个例子说明：我们电厂发电，煤送入电厂，会被消耗（相当于有功），工人每天上下班，在工厂进出，人数并不减小（相当于无功）。工人虽然不会损耗，但工人上下班必然占用道路，影响煤的输送（为了说明问题，只好认为他们是用同一道路的），这就相当于无功影响了设备的输电效率。同时，工人在上下班的过程中必然对路面产生损坏，路程越长则维护费用越大（这相当于无功引起的线路损耗，属有功）；为减小这个损耗，厂区内最好就建有工人住房（这相当于无功就地补偿、平衡）。一个比方，很能说明问题：发电机好比人，有功就是土，人要把土大量的、快速的、专业的运到远方，还需要“筐”，这个“筐”就是无功。接在电网中的大多数用电设备是利用电磁感应实现能量转换和传递的。如发电机、变压器、电动机等，就是通过磁场来完成机械能与电能之间的转换的。以异步电动机为例，电机从电网吸收的大部分电功率转换成了机械功率从转轴上输出给了机械设备，这部分功率就是有功功率；而电动机还要从电网吸收另外一部分电功率，用来建立交变磁场，这部分功率不是被消耗，而是在电网与电动机之间不断的进行交换（吸收与释放），这就是无功功率。电力系统中有许多感性负荷．．如变压器、异步电机等等..他们在工作中是靠磁场来传递能量的。而这个磁场的建立就需要电源发出的无功功率来建立!无功作用于磁，有功作用于电阻。总结：无功是能量交换，本身并不产生损耗。我们常说的无用功损耗能等，实际上很多是属于有功，因为它是把电能转为热能或机械能等。但无功负荷在能量交换过程中必然带来有功损耗，而且负荷与电源的距离越远则损耗越大，并且会占用大量的线路输送能力；为了减小这方面的损失，我们就要在无功负荷设备的旁边加装反性质的无功负荷，使其互相进行能量交换，减小对电源的依赖，达到提高线路输送能力及减小线损的目的。电动机和发电机在电磁感应原理上其实正好是一个相反的过程。我把发电机的能量转换说一下，但愿能容易明白一点。 当发电机空载时，定子绕组中的电流I=0，即电枢不会产生磁势。此时发电机中，只有转子主磁极的励磁磁势所建立的主磁场，这时发电机的端电压等于由主磁场产生的空载电势。原动机输给发电机的功率只要克服空载损耗就行了。 当发电机定子绕组接上负荷时（假定负荷是纯电阻性的），定子绕组中就出现了电流，发电机向负荷送出有功功率，于是发电机转子受到这个制动转矩的作用，这个制动转矩和空载转矩加起来，比原动机的拖动转矩要大，使得转子转动的速度变慢。为了保持同步发电机以同步转速运转，就必须增加原动机的拖动转矩（增加汽轮机的进汽量），于是转子又要加速，直到原动机所供给的机械功率与发电机输出的电功率（还要加上发电机内部的损耗）重新达到平衡，发电机才能重新以稳定的同步转速运转。如果发电机的负荷是纯电抗（纯电感或纯电容），