回答:
我们来看下图:
上图是单相配电系统中负载、补偿器之间的关系图。
至于单相回路如何补偿,也即共补和分补的关系,我们在后面描述。此处不涉及。
上图中,U是系统电压,R和X是系统电阻和电抗。
我们假定负载的变化很小,于是电压的变化率当然也很小。我们再假定系统电阻远远小于系统电抗,据此就可以画出右图,也即系统电压与无功功率的关系图。
我们看到,系统向负载供给和交换的无功功率越大,供电电压就下降得越厉害。
我们知道,系统电压U满足如下关系式:
我们对上式两边同时求微分,再换成函数改变量,得到:
如果负载的无功功率QL发生变化时,补偿器QB也能发生一定的变化,以补偿QL的变化,这样就能维持系统电压U不变。
于是有: Q=常数
这就是动态无功补偿的原理。
特别地,在右图中,如果无功补偿能把Q补偿到接近于零(3点),这就是常规的无功功率完全补偿。
由此可以看出,常规的无功功率补偿与动态无功补偿的主要区别:
常规无功补偿总是试图把无功功率给消除到最低,使得功率因数接近于1;
动态无功补偿却把系统中的自然无功功率值设定为最佳值,并用无功补偿的方法使得这个自然无功功率值保持不变。这样就实现了稳定系统电压的目的。
这个自然无功功率的选择有一定的条件,需要仔细斟酌。
动态无功补偿一般用在负载电流变化很大的场合,例如汽车制造厂里的车身焊接流水线上。
第五个问题:共补与分补
回答:
当配电系统发生三相不平衡时,N线中也会出现无功电流。
注意:无功功率表征了电源和负载电感之间交换能量的幅度和规模,因此无功电流就是这种交换得以实现的必然结果。当交换电流流过电缆时,它会造成发热。
不要以为无功功率只是改变电压与电流之间的相位差而已。
由于各相上的无功功率不尽相同,为了消除各相上的无功功率,除了共补外,还可以通过分相的分补无功补偿来消除无功功率的影响。
这就是共补与分补的原理。
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