電機額定功率、額定電壓、額定電流的關係分析

2021-02-13 水博網

① 通過改善功率因數,減少了線路中總電流和供電系統中的電氣元件,如變壓器、電器設備、導線等的容量,因此不但減少了投資費用,而且降低了本身電能的損耗。 

② 藉由良好功因值的確保,從而減少供電系統中的電壓損失,可以使負載電壓更穩定,改善電能的質量。 

③ 可以增加系統的裕度,挖掘出了發供電設備的潛力。如果系統的功率因數低,那麼在既有設備容量不變的情況下,裝設電容器後,可以提高功率因數,增加負載的容量。

舉例而言,將1000KVA變壓器之功率因數從0.8提高到0.98時: 

補償前:1000×0.8=800KW

補償後:1000×0.98=980KW

同樣一臺1000KVA的變壓器,功率因數改變後,它就可以多承擔180KW的負載。

④ 減少了用戶的電費支出;透過上述各元件損失的減少及功率因數提高的電費優惠。

此外,有些電力電子設備如整流器、變頻器、開關電源等;可飽和設備如變壓器、電動機、發電機等;電弧設備及電光源設備如電弧爐、日光燈等,這些設備均是主要的諧波源,運行時將產生大量的諧波。諧波對發動機、變壓器、電動機、電容器等所有連接於電網的電器設備都有大小不等的危害,主要表現為產生諧波附加損耗,使得設備過載過熱以及諧波過電壓加速設備的絕緣老化等。

並聯到線路上進行無功補償的電容器對諧波會有放大作用,使得系統電壓及電流的畸變更加嚴重。另外,諧波電流疊加在電容器的基波電流上,會使電容器的電流有效值增加,造成溫度升高,減少電容器的使用壽命。

諧波電流使變壓器的銅損耗增加,引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發熱等。 

諧波汙染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波汙染對通訊質量有影響。當電流諧波分量較高時,可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。 

因此,如果系統量測出諧波含量過高時,除了電容器端需要串聯適宜的調諧(detuned)電抗外,並需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。

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