在正常的電網(wǎng)運行情況下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那么,這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,用電設(shè)備的端電壓就要下降,從而影響用電設(shè)備的正常運行。
無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響,主要表現(xiàn)在:
(1)降低發(fā)電機有功功率的輸出。
(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。
(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)造成低功率運行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。
當(dāng)無功功率不足時,會使線路及變壓器的壓降增大,如果是沖擊性無功功率負(fù)載,會產(chǎn)生電壓劇烈波動,使供電質(zhì)量嚴(yán)重降低。比如電弧爐、軋鋼機等設(shè)備會頻繁的無功功率沖擊,會使電網(wǎng)電壓劇烈波動,甚至是同一電網(wǎng)上的用戶無法正常工作。當(dāng)電壓降落時,會對許多設(shè)備的使用產(chǎn)生不良影響。比如降落過多,電動機可能停止運轉(zhuǎn),或不能啟動。電壓降低,電動機電流將增大,繞組溫度升高,嚴(yán)重情況下會使電動機燒毀。
無功功率還直接影響功率因素
功率因數(shù),是用來衡量用電設(shè)備(包括:廣義的用電設(shè)備,如:電網(wǎng)的變壓器、傳輸線路,等等)的用電效率的數(shù)據(jù)。功率因數(shù)的定義公式:功率因數(shù)=有功功率/視在功率。
根據(jù)水利電力部、國家物價局文件頒布的《功率因數(shù)調(diào)整電費辦法》
功率因數(shù)低了是要罰款的,具體原因如下:
功率因數(shù)的偏低不僅是系統(tǒng)中的無功功率消耗過大,還會產(chǎn)生其他的危害:
1.網(wǎng)絡(luò)的損耗大
補償前后線路傳送的視在功率不變,較低的功率因數(shù)增加了變壓器及有關(guān)電氣設(shè)備網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的電能損耗,直接增加用電費用的支出。
2.網(wǎng)絡(luò)輸送容量低
在變壓器容量一定的情況下,如果功率因數(shù)低,則系統(tǒng)傳送的有功功率也低,從而無法使設(shè)備的效率得到充分的利用,直接為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
3.用戶側(cè)電壓偏移
當(dāng)功率因數(shù)偏低時,設(shè)備的電壓變化大,無功損耗也大,設(shè)備老化加速,容易造成設(shè)備使用壽命縮短,影響設(shè)備運行,使安全問題增加和設(shè)備的原有設(shè)計壽命大打折扣。由于設(shè)備維護(hù)及因設(shè)備故障而造成停產(chǎn)會給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損。
4.加收力率電費(罰款)
我國供用電規(guī)則規(guī)定,工業(yè)用戶和裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶,功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上;凡是功率因數(shù)達(dá)不到上述規(guī)定的用戶,電業(yè)部門對其加收一部分電費——力率電費(罰款)。具體按照《功率因數(shù)調(diào)整電費辦法》執(zhí)行。
從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要,所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。而且降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,降損節(jié)能,改善電能質(zhì)量。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補償裝置的道理。
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