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高压电容补偿柜的原理

作者:admin 发布日期:2019-3-14 关注次数: 二维码分享
    在交流电路中,电阻、电感、电容元件的电压、电流的相位特点为在纯电阻电路中,电流与电压同相位;在纯电容电路中电流超前电压90°;在纯电感电路中电流滞后电压90°。从供电角度,理想的负载是P与S相等,功率因数cosφ为1.此时的供电设备的利用率为最高。而在实际上是不可能的,只有假设系统中的负荷,全部为电阻性才有这种可能。电路中的大多数用电负荷设备的性质都为电感性,这就造成系统总电流滞后电压,使得在功率因数三角形中,无功Q边加大,则功率因数降低,供电设备的效率下降。

    功率三角形是一个直角三角形,用cosφ(即φ角的余弦)来反映用电质量的高低,大量的感性负载使得在电力系统中,从发电一直到用电的电力设备没有得到充分的应用,相当一部分电能,经发、输、变、配电系统与用户设备之间进行往返交换。

    从另一个方面来认识无功功率,无功功率并非无用,它是感性设备建立磁场的必要条件,没有无功功率,我们的变压器和电动机就无法正常工作。因此,设法解决减少无功功率才是正解。

    实际应用中,电容电流与电感电流相位差为180°称作互为反相,可以利用这一互补特性,在配电系统中并联相应数量的电容器。用超前于电压的无功容性电流抵消滞后于电压的无功感性电流,使系统中的有功功率成分增加,cosφ得到提高,实现了无功电流在系统内部设备之间互相交换。这样就减少了无功占用的部分电源设备容量,从而提高了系统的功率因数,从而也就提高了电能的利用率。

    对功率三角形以及RLC混联电路中的电压与电流的特点和变化规律如图所示。电路的两个支路中,电阻和电感组成RL支路,它的电流相位由于电阻R与电感L的串联作用,显然与电压的相位存在着滞后,电阻的存在使得这种滞后不再是90°,在阻抗三角形中,它取决于电阻R与感抗XL的比值。

    按平行四边形作法,可以根据其电阻和电感的数值得到阻抗三角形,并得到φ1的角度。而在另一个支路中,电容Ic的电流相位则超前电压90°。系统中的总电流不是以上两者的代数和,而是电容与电感和电阻电流的相量和。由此可见,在补偿电容投入后,由于电容电流抵消了一部分电感电流后,仍按平行四边形作法得到φ2的角度。由此可见φ2的角度比φ1小;其余弦值cosφ得到提高,无功功率减小,降低了系统的总电流。

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