电气专业论文题目
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专业:电气工程及其自动化
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摘要
随着我国电力的不断发展，对供电的要求越来越严格。它是我们日常生活中不可缺少的一部分，也是整个国民经济的重要组成部分。它直接影响工农业生产的发展和人民生活的改善，是当今社会经济发展和人民日常生活不可缺少的主要能源。对于广大供电企业来说，用户功率因数的高低直接关系到电网中的功率损耗和电能损耗，供电线路的电压损耗和电压波动，以及整个供电区域的节电和供电质量。这是众所周知的真理。因此，提高电力系统的功率因数已成为电力行业的重要课题，而要提高电力系统的功率因数，首先要提高每个用户的功率因数。摘要:本文简要介绍了影响电网功率因数的主要因素，利用低压无功补偿的几种方法，以及确定无功补偿容量以提高电力系统功率因数的一般方法。
[关键词]功率因数影响因素补偿方法容量确定
目录
一.导言4
二、主要内容:6
1，影响功率因数6的主要因素
1.1.感性设备和电力变压器是消耗无功功率的主要设备。
1.2，超出规定范围的电源电压也会对功率因数7产生很大的影响。
1.3，电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功产生一定的影响。
2、低压电网的无功补偿8
2.1、低压电网无功补偿的一般方法8
2.1.1，随机补偿8
2.1.2，卫星补偿8
2.1.3，跟踪补偿9
2.2.采取适当措施提高系统的自然功率因数。
2.2.1，合理选择电机10。
2.2.2提高异步电动机维修质量10
2.2.3.带同步电机或异步电机的同步运行补偿为10。
2.2.4.正确选择变压器容量提高运行效益11
3.功率因数手动补偿12
3.1，最常用的安装在变电站12的并联电容器组。
3.2并联补偿移相电容器应满足以下电压和容量要求12。
3.3分相补偿13
三。第14号结论
四。参考15
一.导言
很多电气设备都是根据电磁感应原理工作的，比如配电变压器、电机等。它们都依靠交变磁场的建立来转换和传递能量。建立交变磁场和感应磁通所需的电功率称为无功功率，是一个能量转换标度不变的物理量。因此，在供电系统中，除了有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。
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COSφ，其计算公式为COS φ = P/S。
在电网运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度。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降到最低，大部分视在功率将用于供给有功功率，从而提高电能传输的功率。
用户功率因数的高低对电力系统中发电、供电和用电设备的充分利用有着重大影响。无功补偿又称就地补偿，不仅可以充分发挥发供电设备的生产能力，降低线损，改善电压质量，还可以提高用户电气设备的工作效率，为用户自身节约用电。因此，对于我国广大供电企业来说，不仅可以减轻上一级电网补偿压力，提高用户功率因数，还可以有效降低电能损耗，减少用户电费支出。其社会效益和经济效益将十分显著。
二、主要内容:
1，影响功率因数的主要因素
1.1，感性设备和电力变压器是消耗无功功率的主要设备。
大量的感性设备，如异步电动机、感应炉、交流焊机等设备，是无功功率的主要消耗者。据有关统计，在工矿企业消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功功率消耗占60% ~ 70%；然而，异步电动机空载时消耗的无功功率占总无功功率的60% ~ 70%。因此，要提高异步电动机的功率因数，就要防止电动机空载运行，尽可能提高负载率。电力变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10% ~ 15%，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，变压器不应长期空载或低负荷运行。
1.2，超出规定范围的电源电压也会对功率因数产生很大的影响。
当电源电压高于10%额定值时，由于磁路饱和的影响，无功功率会迅速增加。据相关统计，当供电电压为额定值的110%时，无功功率一般会增加35%左右。当电源电压低于额定值时，无功功率也相应降低，从而提高了它们的功率因数。但是，电源电压的降低会影响用电设备的正常工作。由Q=UI*Sin？推掉罪恶？=Q∕UI，因此应采取措施保持电力系统的供电电压尽可能稳定。
1.3，电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功产生一定的影响。
综上所述，我们知道影响电力系统功率因数的一些主要因素，所以要寻求一些有效实用的方法来提高低压电网的功率因数，使低压电网实现无功功率的就地平衡，达到降损节能的效果。
2、低压电网的无功补偿
2.1、低压电网无功补偿的一般方法
低压无功补偿主要有三种方法:随机补偿、跟随补偿和跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围以及使用这种补偿方式的优缺点。
2.1.1，随机补偿
随机补偿是根据单个电气设备的无功功率需求，以分散的方式将一个或多个低压电容器组并联到电气设备上，它与电气设备一起使用一套断路器。通过控制和保护装置，电机同时开启和关闭。随机补偿适用于补偿个别大容量、连续运行的无功消耗(如大中型异步电动机)，主要用于补偿励磁无功。该方法能更好地限制农村电网的无功峰值负荷。
随机补偿的优点是:当电气设备运行时，无功补偿会投入运行，当电气设备停止时，补偿设备也会退出，不会造成无功回送，也不需要频繁调整补偿容量。具有投资少、占地小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
2.1.2，跟随器补偿
伴随补偿是指通过低压开关将低压电容器接入配电变压器二次侧，以无功补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配电变压器轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配电变压器的空载无功是农村电网无功负荷的主要部分。对于负荷较轻的配电变压器来说，这部分损耗在供电中所占的比重较大，导致了电价的提高，不利于同网同价。
后续补偿的优点是:接线简单，维护管理方便，有效补偿配电变压器的空载无功，限制农网的无功基负荷，局部平衡这部分无功，从而提高配电变压器的利用率，降低无功网损，是目前常用的无功补偿手段之一。
2.1.3，跟踪补偿
跟踪补偿是指利用无功补偿开关装置作为控制保护装置，对大用户0.4KV母线上的低压电容器组进行补偿的补偿方法。适用于100KVA以上的特配用户，可替代随机和从补偿方式，补偿效果好。
跟踪补偿的优点是运行方式灵活，运行维护工作量小，使用寿命更长，运行比前两种补偿方式更可靠。但缺点是控制和保护装置复杂，初期投资比较大。但当三种补偿方式经济性接近时，应优先选择跟踪补偿方式。
2.2.采取适当措施提高系统的自然功率因数。
提高自然功率因数不需要任何补偿设备的投资，只需采用各种管理或技术手段，降低各种电气设备消耗的无功功率，这是提高功率因数最经济的方法。下面简单介绍一下提高自然功率因数的措施。
2.2.1，合理选择电机。
合理选择电机，使其尽可能高负荷率运行。选择电机时，不仅要注意电机的机械特性，还要考虑电机的电气指标。比如三相异步电动机(100KW)的功率因数只有0.11，1/2负载约为0.72，满载时可达0.86。因此，应将核算负荷小于40%的感应电动机更换为容量更小的电动机，合理安排和调整工艺流程，改善运行方式，限制空载运行。因此，从节约电能和提高功率因数的角度出发，必须正确合理地选择电动机的容量。
2.2.2、提高异步电动机维修质量。
实验表明，异步电动机定子绕组匝数和定转子气隙的变化对异步电动机的无功功率有很大影响。因此，在维修时要特别注意不要增加电机的气隙，以免降低功率因数。
2.2.3、采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿。
根据电机原理，同步电机消耗的有功功率取决于电机上的机械负载，而无功功率取决于转子中的励磁电流。在欠励磁状态下，定子绕组从电网“吸收”无功功率，在过励磁状态下，定子绕组向电网“发送”无功功率。因此，只要调节电机的励磁电流，使其处于过量状态，同步电机就可以向电网“输送”无功功率，减少电网向工矿企业输送的无功功率，从而提高工矿企业的功率因数。异步电动机的同步运行是将异步电动机的三相转子绕组适当连接，并引入DC励磁电流，使其处于同步电动机运行状态，这就是“异步电动机同步”。因此，只要调节电机的DC励磁电流，使其处于过量状态，就可以向电网输出无功功率，从而达到提高低压电网功率因数的目的。
2.2.4、正确选择变压器容量，提高运行效率。
对于低负荷率的变压器，一般采用“移、变、并、停”等方法，将其负荷率提高到最优值，从而提高电网的自然功率因数。比如平均负荷低于30%的变压器要与电网解列，通过联络线提高负荷率。
通过以上对提高加权平均功率因数和自然功率因数的描述，或许我们对简单的功率术语“功率因数”有了更深刻的理解和认识。了解到功率因数的提高对电力企业的深远影响，下面就简单介绍一下电气设备手动补偿的方式和补偿容量的确定方法。
3.功率因数手动补偿
功率因数是工厂电气设备使用和利用率的一个代表性的重要指标，也是保证电网安全经济运行的一个主要指标。供电企业仅靠提高自然功率因数无法满足工厂对功率因数的要求，工厂本身需要安装补偿装置对功率因数进行人工补偿。
3.1，变电站中最常用的并联电容器组的安装
从上图可以看出，在原电路中，根据基尔霍夫定律，流入电流等于流出电流，但是并联了电容，从相量图可知？该角度明显小于原角度，因此可以提高功率因数，提高线路的输电能力，减少线路上的损耗。
3.2并联补偿移相电容器应满足下列电压和容量要求。
Ue？c≥Ug？c
nQg？c≥Qc
公式
Ue？C——电容器的额定电压(KV)
Ug？C——电容器的工作电压(KV)
n-并联连接的电容器总数。
Qg？c-电容器的工作容量(Kvar)
QC-电容器的补偿容量(Kvar)
3.3分相补偿
单相负载广泛应用于民用建筑中。由于负荷变化的随机性，照明和空调容易造成三相负荷严重不平衡，尤其是在住宅建筑中。因为用于调节和补偿无功功率的采样信号取自三相中的任何一相，所以未检测到的两相要么过补偿，要么补偿不足。如果过补偿，过补偿相的电压会升高，导致控制和保护元件等电气设备因过电压而损坏；如果补偿不足，补偿相的回路电流会增大，线路、断路器等设备会因电流增大而发热烧毁。在这种情况下，传统的三相无功补偿方式不仅不节能，而且浪费资源，难以有效补偿系统的无功补偿。补偿过程中的过补偿和欠补偿等弊端给整个电网的正常运行带来了严重的危害。
对于三相不平衡的单相配电系统，采用分相电容器自动补偿是解决上述问题的较好方法。原理是调节无功参数的信号取自三相的每一相，根据感性负载的大小和每相的功率因数进行相应的补偿，与其他相互不影响，所以不会出现欠补偿和过补偿。
三。结束语
本文论述了功率因数对供电企业的影响以及如何提高电力。
因素带来的经济和社会效益，特别是最重要的线损(最
重要的是降损(分为技术降损和管理降损)，并介绍了影响电量的因素。
介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的一般方法，并阐述了如何确定功率因数
无功补偿容量及三种无功人工补偿的具体方式。我
学生只有端正自己的认知态度，很好地总结和归纳这些知识的重要性。
要分出一部分，做好自己的本质工作，并在此基础上，更上一层楼。
秩序，用自己的实际行动，为供电事业做贡献。
四。参考
1，云信，电力监管，水利电力出版社
2.金，丁玉山，电网无功补偿实用技术，中国水利水电出版社。