功率因數(shù)表的超前與滯后效應(yīng):
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功率因素表顯示的超前與滯后,反映了線路中電壓電流的相位關(guān)系。滯后,是常見的情況,表示電流的相位滯后于電壓的相位,說明線路是感性的,以電動機類的負(fù)載為主。超前,是少見的情況,表示電流相位超前電壓相位,說明線路呈現(xiàn)容性,負(fù)載中電容過大,一般出現(xiàn)在電容補償補過頭了。正常的負(fù)載少見容性的。功率因素超前,通常會使電網(wǎng)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象,容易產(chǎn)生震蕩,造成電網(wǎng)故障,故要盡量不免出現(xiàn)超前。如果線路中沒有容性負(fù)載,功率因素顯示超前,通常是表計的接線有問題,否則就是表計壞了。
同步電動機的功率因數(shù)
一·增加它的勵磁電流,電動勢E0就增大,同步電動機就會在過勵狀態(tài)下運行。
這時,同步電動機定子電流越前端電壓(即為電容性),反電勢-E0比較大,電動機從電網(wǎng)吸取容性電流和容性無功功率,或者說向電網(wǎng)發(fā)出感性電流和感性無功功率。正好補償了附近電感性負(fù)載的余姚,使整個電網(wǎng)的功率因數(shù)得到了提高。
二·減小同步電動機的勵磁電流,-E0就減小,同步電動機就在欠勵狀態(tài)下運行。
這時同步電動機從電網(wǎng)吸收感性電流,對電網(wǎng)來說,就是增加了電感性負(fù)載,使負(fù)載需要的感性無功電流增加,降低了整個電網(wǎng)的功率因數(shù)。
因此同步電動機一般不在欠勵狀態(tài)下運行,是按照過勵的運行條件設(shè)計的。
同步電動機的勵磁電流不能過分加大,因為勵磁電流太大會引起定子電流增大,定子和轉(zhuǎn)子損耗都要增加,使電機的溫升增加。
同步電動機接入電網(wǎng)后。電網(wǎng)電壓和頻率是一定的,同步電動機從電網(wǎng)吸收的有功功率的大小由它所帶動的負(fù)載大小決定的。如果負(fù)載不變,調(diào)節(jié)電動機的勵磁電流,就會使定子電流也發(fā)生變化,功率因數(shù)表的超前與滯后效應(yīng)。
同步電動機的功率因數(shù)是由勵磁電流決定的。
在交流電路中電壓和電流的相位有三種情況,當(dāng)負(fù)載是純電阻性質(zhì)時,電壓和電流相位相同;當(dāng)負(fù)載是(或含有)電感性質(zhì)時,電壓相位超前電流;當(dāng)負(fù)載是(或含有)容性負(fù)載時,電壓相位滯后電流,或者說,電流相位超前電壓,也就是你說的“容性電流”。如:平常用的異步電機,就是感性負(fù)載,用來補償電網(wǎng)功率因數(shù)的補償電容就是容性負(fù)載。
換一句話說,我們單方面討論電流的關(guān)系,把電壓作為一個對比的定值,這個時候可以表述為:
如是容性負(fù)載(電容器),那么他會導(dǎo)致*終電流超前90度,如果是電感則產(chǎn)生*終電流超前-90度(即滯后90度)
反過來說,在平面直角坐標(biāo)系中,假設(shè)電壓為X軸水平方向,則是否超前則為Y軸垂直方向,當(dāng)為容性負(fù)載時為Y正半軸部分,感性負(fù)載為Y負(fù)半軸部分
無論是正超前還是負(fù)超前(滯后)都會導(dǎo)致功率因數(shù)下降,而純阻性負(fù)載其超前角或滯后角是0度,這個時候功率因數(shù)為1
正因為容性和感性具有這種相反的性質(zhì),那么當(dāng)使用電動機等感性負(fù)載時,會導(dǎo)致嚴(yán)重的負(fù)超前,這個時候就應(yīng)當(dāng)使用足夠的電容器進行補償,使其無限逼近0度,保證功率因數(shù)無限的逼近1。
總之,功率因數(shù)下降,無論是正超前還是負(fù)超前都回導(dǎo)致下降,只有為0時才是*高的,而感性負(fù)載一應(yīng)用就肯定是負(fù)的了。所以就要用電容補償讓他接近0。
超前和滯后,對于送電系統(tǒng)而言,會導(dǎo)致輸送的有功能量下降,無功上升,換句話說,線路已經(jīng)負(fù)載50KW的功率,但事實上由于超前等原因功率因數(shù)下降,線路實際輸送的能量對設(shè)備做的功可能遠(yuǎn)小于50KW,比如結(jié)果是5KW,那么我們就等價于用50KW設(shè)計容量的線路去帶動一個5KW的負(fù)載,這對于電網(wǎng)而言,這種損失是不可估量的.
補償?shù)脑?簡單的說,容性超前用電感補償,感性滯后用電容補償,使其即不超前也不滯后.
就目前而言,國家規(guī)定的用電設(shè)備功率因數(shù)不能低于0.9,否則就會罰款(或者說加收損耗的費用),因此很多單位用電時,都使用無功補償裝置在設(shè)備自身上補償,同時也在單位的總線上集中補償,一般也都是用繼電器投切電容器的為多,畢竟現(xiàn)在大多都是感性滯后的.