干式变压器消耗的无功功率

许多电气设备根据电磁感应原理工作，如干式配电变压器、电动机等。它依靠建立交变磁场来进行能量转换和传输。建立交变磁场和感应磁通所需的电功率称为无功功率。因此，所谓无功功率不是无用的电能，而是其功率没有转化为机械能和热能；因此，在供电系统中，不仅需要有功功率，还需要无功功率，二者缺一不可。

在功率三角形中，有功功率p与视在功率s的比值称为功率因数cos，其计算公式为：

cos=P/S=P/(P2Q2)1/2

在电网运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率的有效利用。我们希望功率因数越大越好。这样可以使电路中的无功功率较小化，大部分视在功率将用于提供有功功率，从而增加电能传输的功率。

1、影响功率因数的主要因素

(1)大量的感应设备，如异步电动机、感应炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据相关统计，在工矿企业消耗的总无功功率中，异步电动机的无功功率消耗占60% ~ 70%；而异步电动机空载时消耗的无功功率占电动机总无功功率消耗的60% ~ 70%。因此，为了提高异步电机的功率因数，需要防止电机空载运行，尽可能提高负载因数。

(2)干式变压器消耗的无功功率一般为其额定容量的10% ~ 15%左右，空载无功功率约为满载时的1/3。因此，为了提高电力系统和企业的功率因数，干式变压器不应长期空载或低载运行。

(3)电源电压超过规定范围，功率因数会受到很大影响。

当电源电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率会迅速增加。据相关统计，当电源电压为额定值的110%时，一般无功功率会增加35%左右。当电源电压低于额定值时，无功功率也相应降低，它们的功率因数提高。然而，电源电压的降低会影响电气设备的正常运行。因此，应采取措施尽可能保持电力系统的供电电压稳定。

2.无功补偿的一般方法

无功补偿常用的方法有三种：低压单先补偿、低压集中补偿和高压集中补偿。下面简单介绍一下这三种补偿方式的适用范围及其优缺点。

(1)低电压单先补偿

低压单先补偿是指根据单先用电设备的无功功率需求，将一个或多个低压电容器组分散并联在用电设备上，与用电设备共用一套断路器。通过控制，保护装置和电机同时切换。随机补偿适用于补偿单个大容量连续运行(如大中型异步电动机)的无功功率消耗，主要是补偿励磁无功功率。低压单先补偿的优点是：无功功率补偿在电气设备运行时投入运行，补偿设备在电气设备停用时退出，因此无功功率不会被送回。它具有投资少、占地少、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低的优点。 #p#分页标题#e#

(2)低压集中补偿

低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关连接到配电干式变压器的低压母线侧，将无功补偿投切装置作为控制和保护装置，根据低压母线上的无功负荷直接控制电容器投切

高压集中补偿是指并联电容器组直接安装在变电站6 ~ 10 kV高压母线上的补偿方式。适用于远离变电站或在供电线路末端，有一定高压负荷的用户，可以降低电力系统无功功率的消耗，起到一定的补偿作用；补偿装置根据负载自动切换，以合理提高用户的功率因数，避免功率因数下降导致电费增加。同时，操作维护方便，补偿效益高。

3.采取适当措施，努力提高系统的自然功率因数

提高自然功率因数是在不补偿设备投资的情况下，降低各种电气设备消耗的无功功率，是提高功率因数较经济的方法。

(1)合理使用电机；

(2)提高异步电动机的维护质量；

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