大家都知道我們所使用的用電器具大部分都是電感性的,比如家裡所用的洗衣機、電風扇、空調和冰箱等;工廠裡所用的各種拖動機構也大部分都是電感性的,比如變壓器、異步電動機、步進電機與伺服電機等等,下面我們談談關於電路補償的一些問題。大量電感性用電設備不補償會給供電系統帶來的影響這些電感性的設備如果大量使用的話會給電路系統帶來很多負面影響,其影響主要有以下幾個方面。首先是增加了供電部門的設備容量,我們根據功率三角形可以看到,在供電部門提供的有功功率是一定的,如果我們的感性用電器具所需要的無功功率Q越大的時候,這樣視在功率S也要增大,為了滿足用戶的用電需求,那麼供電線路的導線截面積和變壓器容量都要都要增大,這樣就增加了供電部門的投資。
其次是增加了線路的能量損耗,當供電部門向用電設備提供一定的功率和一定的電壓的時候,我們根據公式I=P/Ucosφ可以知道,如果功率因數太低的話,線路中的電流就會增大,由於線路中是有電阻的,這樣電流經過線路時會消耗一定能量並且還會降低輸出電壓。再次是大量的電感性用電器的運用會導致線路上的電壓損失增大許多,導致用電的電壓質量下降。由此可見如果只用這些電感負載對供電部門和用電部門都是不利的。針對這個情況,供電部門會對用電大戶制定一些獎懲措施,要求他們的用電設備的功率因數不能低於0.9,如果低於這個標準就會受到處罰。
在用電上為了對人和對己都有利,我們就要採取一些補償措施來提高功率因數cosφ值。用電容進行無功補償的原則供電部門要求不論用電單位負荷的大小,只要是使用了大量的感性用電器具都需要進行功率因數的補償。比如在企業的配電室有專用的補償櫃,在每個小區的配電室內都有專用的補償措施。在補償時一般使功率因數保持在0.9到0.95之間是最佳的狀態,欠補償和過補償都不利於電氣設備的運行。我們知道如果補償過低會造成電能的浪費和設備的浪費,如果過補償就會容易發生電路的諧振發生,造成電壓的波動。因此補償時要恰到好處。無功補償的方法前面我們知道在各種生產機械的電氣設備中各種變壓器,各種電動機等感性負載用的很多,這樣就導致了電流的相位嚴重滯後了,就會使功率因數惡化,變得很低。
為此可將電感性負載與電容器並聯連接,用並聯電容的方法提供一個超前的電流,用來抵消之後的電流從而能夠提高整個電路的功率因數。在一些用電量比較大的部門都會用到專用的電容補償櫃來改善整個電路設備的功率因數。我們給單位的電氣設備進行無功補償時首先要計算出需要補償的無功功率,所使用的方法可以用公式計算出,一般用Qc=P·(tgφ1-tgφ2)就可以求出,tgφ1是補償之前的相位角φ的正切值,tgφ2是補償之後的相位角φ的正切值。有的還可以採用查表取得需要補償的無功功率量。其次就是採用補償的類型,一般是有三種補償的方式,一是採用集中補償,就是把全部設備通過補償櫃進行補償,第二種是分組進行補償,比如在工廠裡如果廠房過大並且電氣設備的係數不同就可以使用這種。
第三種是對單一負載進行補償,比如大型的電動機等感性負載。再次就是要確定補償的類型了,其類型有兩種,一種是定值補償,通過連接一個固定的電容器組就可以了,電容的補償容量一般小於或等於變壓器容量的百分之十五就可以採用這種方法。另一種就是自動調節補償方式,我們通過電容接觸器分步投切使無功電能調節到需要的值,電容的補償容量大於變壓器容量的百分之十五就採用這種方法。