功率因數(shù)的超前和滯后有什么區(qū)別?
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超前是說你的電容補(bǔ)償太多,本地用電設(shè)備用不了,剩余的就反饋到供電系統(tǒng)中,滯后就是你的本地?zé)o功負(fù)荷太大但是又沒有電容補(bǔ)償,這樣一來供電系統(tǒng)就會(huì)給你補(bǔ)償,但是無功電量供電局是不收你錢的相當(dāng)于你的無功白白占用了電網(wǎng)的一部分通道,功率因數(shù)要控制在0.9以內(nèi),要不供電局要罰你錢的
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(shí),電壓和電流相位相同;當(dāng)負(fù)載是(或含有)電感性質(zhì)時(shí),電壓相位超前電流;當(dāng)負(fù)載是(或含有)容性負(fù)載時(shí),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(jī),就是感性負(fù)載,用來補(bǔ)償電網(wǎng)功率因數(shù)的補(bǔ)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(gè)對(duì)比的定值,這個(gè)時(shí)候可以表述為: 如是容性負(fù)載(電容器),那么他會(huì)導(dǎo)致最終電流超前90度,如果是電感則產(chǎn)生最終電流超前-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(shí)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(huì)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(gè)時(shí)候功率因數(shù)為1 正因?yàn)槿菪院透行跃哂羞@種相反的性質(zhì),那么當(dāng)使用電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載時(shí),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的負(fù)超前,這個(gè)時(shí)候就應(yīng)當(dāng)使用足夠的電容器進(jìn)行補(bǔ)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(shí)才是最高的,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(bǔ)償讓他接近0。 超前和滯后,對(duì)于送電系統(tǒng)而言,會(huì)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(shí)上由于超前等原因功率因數(shù)下降,線路實(shí)際輸送的能量對(duì)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(jià)于用50KW設(shè)計(jì)容量的線路去帶動(dòng)一個(gè)5KW的負(fù)載,這對(duì)于電網(wǎng)而言,這種損失是不可估量的. 補(bǔ)償?shù)脑捵詈唵蔚恼f,容性超前用電感補(bǔ)償,感性滯后用電容補(bǔ)償,使其即不超前也不滯后. 補(bǔ)充一點(diǎn): 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(huì)罰款(或者說加收損耗的費(fèi)用),因此很多單位用電時(shí),都使用無功補(bǔ)償裝置在設(shè)備自身上補(bǔ)償,同時(shí)也在單位的總線上集中補(bǔ)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. 此外,有部分先進(jìn)點(diǎn)的補(bǔ)償裝置使用了雙向晶體門閘管投切電容和電感,使得投切加快,但電容和電感補(bǔ)償必然不可能達(dá)到很高功率因數(shù),而且不可以頻繁操作,否則會(huì)有危險(xiǎn). 這個(gè)時(shí)候,部分單位,比如一些數(shù)據(jù)中心,一些特高層大廈等等,為了減少各種問題的發(fā)生,使用主動(dòng)式補(bǔ)償系統(tǒng),這種系統(tǒng)即昂貴也不耐用,其原理是利用電子采樣后控制觸發(fā)裝置,反向輸送電能,通過這一過程強(qiáng)行糾正這些偏差. 當(dāng)然有一些要求更高的大廈,還使用了波形曲線主動(dòng)式糾正設(shè)備,和上面這個(gè)差不多,用于糾正正弦波,不過這些東西都太昂貴了,中國境內(nèi),除港臺(tái)地區(qū)外,幾乎沒有那幾個(gè)單位和組織用得起.
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