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2023年鳳慶縣電工證培訓(xùn)學(xué)校:關(guān)于無功功率的理解

[日期:2023-03-15]   來源:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)  作者:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)   閱讀:354次

鳳慶縣電工技能培訓(xùn)_電工證辦理-電工培訓(xùn)學(xué)校

1、高壓電工作業(yè) :    

指對1千伏(kV)及以上的高壓電氣設(shè)備進行運行、維護、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試、試驗及絕緣工、器具進行試驗的作業(yè)。

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2、低壓電工作業(yè):

指對1千伏(kV)以下的低壓電器設(shè)備進行安裝、調(diào)試、運行操作、維護、檢修、改造施工和試驗的作業(yè)。


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3、理論:電工基礎(chǔ)知識,電力系統(tǒng)基本知識,電力變壓器,電氣安全技術(shù)等。

4,關(guān)于復(fù)審:電工證的復(fù)審,由培訓(xùn)機構(gòu)負(fù)責(zé)組織復(fù)審培訓(xùn)、考試點負(fù)責(zé)管理考試、應(yīng)急管理局監(jiān)管所有流程,特種作業(yè)操作證必須在有效期前60天內(nèi)遞交復(fù)審申請,否則電工證會過期失效,有些地方電工證可以補審,有些地方電工證不可以補審,為了避免不必要的麻煩,請按時遞交電工證復(fù)審申請。


5、高壓電工實操培訓(xùn)內(nèi)容:

  1. (1)、安全用具使用:

  2. 常用電工儀表的正確使用(電流和電壓測量、萬用電表、鉗形電流表、兆歐表、接地電阻測量儀、電能表)

  3. 電工安全用具使用(絕緣工具與防護安全用具)

  4. 電工安全標(biāo)示的辨識


  5. (2)、安全操作技術(shù):

  6. 10KV高壓開關(guān)柜的停(送)電操作

  7. 10KV高壓成套配電裝置的運行維護

  8. 10KV 柱上變壓器的停(送)電操作

  9. 10KV 高壓開關(guān)柜故障判斷及倒閘操作

  10. 10KV 線路掛設(shè)保護接地線


  11. (3)、作業(yè)現(xiàn)場安全隱患排除:(判斷作業(yè)現(xiàn)場存在的安全風(fēng)險、職業(yè)危害)


  12. (4)、作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)急處置:

  13. 觸電事故現(xiàn)場的應(yīng)急處理

  14. 單人徒手心肺復(fù)蘇操作

  15. 滅火器的選擇和使用

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關(guān)于無功功率的理解


在交流電路中,由電源供給負(fù)載的電功率有兩種;一種是有功功率,一種是無功功率。

有功功率:是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率,也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉(zhuǎn)換為機械能,帶動水泵抽水或脫粒機脫粒;各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能,供人們生活和工作照明。有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

無功功率:比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備,要建立磁場,就要消耗無功功率。

比如40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外,還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功,才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。

無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,從而帶動機械運動,電動機的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場,在二次線圈感應(yīng)出電壓。

因此,沒有無功功率,電動機就不會轉(zhuǎn)動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。為了形象地說明這個問題,現(xiàn)舉一個例子:農(nóng)村修水利需要開挖土方運土,運土?xí)r用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐并不是沒用,沒有竹筐泥土怎么運到堤上呢?

在正常情況下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那么,這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,用電設(shè)備的端電壓就要下降,從而影響用電設(shè)備的正常運行。

無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響,主要表現(xiàn)在:

(1)降低發(fā)電機有功功率的輸出。

(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。

(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。

(4)造成低功率因數(shù)運行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。

從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要,所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補償裝置的道理。

無功功率與電網(wǎng)電壓關(guān)系是什么?電機需要無功功率建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場、變壓器也需要無功功率來維持一次線圈產(chǎn)生磁場,因此電網(wǎng)無功不夠,就要消耗電網(wǎng)電壓。

為什么有功功率不足頻率就低呢?發(fā)電機額定功率供不應(yīng)求時是被負(fù)載將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速拖低,轉(zhuǎn)子達不到同步轉(zhuǎn)速頻率就達不到額定值。

無功功率的一些認(rèn)知誤區(qū):

誤區(qū)一:無功功率是用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率,最終會在建立和維持過程中損耗掉。

《辭!分袑τ跓o功功率的解釋:“在具有電感和電容的交流電路中,電感的磁場和電容的電場在一周期的一部分時間內(nèi)從電源吸收能量,另一部分時間內(nèi)將能量返回電源。在整個周期內(nèi)平均功率是零,也就是沒有能量消耗,但能量是在電源和電感或電容之間來回交換的,能量交換的最大值叫做無功功率。”

這個解釋說明,無功功率的物理意義在于交流電源與負(fù)載之間的能量交換,無功功率就是交流正弦電路中能量交換的最大值,它表明了交流電源與負(fù)載之間能量交換的能力。

實際的無功設(shè)備在能量交換時一定有能量的損耗(如漏磁、介質(zhì)損耗等),這部分丟失的損耗不能算入無功,這是因無功作用而產(chǎn)生的有功損耗。同理有些人把設(shè)備產(chǎn)生的不是需要的熱能等能量損失稱為無功是不對的,這是無用功,而不是無功,因其不能轉(zhuǎn)回電能。

誤區(qū)二:無功功率是不消耗能量的無用功率, “無功”乃“無用之功”

無功功率決不是無用功率,相反它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,從而帶動機械運動,電動機的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場,在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此,沒有無功功率,電動機就不會轉(zhuǎn)動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。

誤區(qū)三:由于電源的無功無法滿足負(fù)荷的無功,導(dǎo)致電力系統(tǒng)處于不平衡狀態(tài),所以需要無功補償。

首先,在電力系統(tǒng)中,系統(tǒng)(電源)的無功與負(fù)荷的無功是永遠(yuǎn)處于平衡狀態(tài)的。電源無功-電壓特性是一條下降的曲線,而負(fù)荷(主要取決于異步電動機)的無功-電壓特性是一條上升的曲線,兩曲線的交點即運行點,對應(yīng)相應(yīng)的平衡的無功和電壓。當(dāng)系統(tǒng)無功過剩時,表示電源的無功-電壓曲線向上移動,或者負(fù)荷的無功-電壓曲線向下移動,它們的交點即新的平衡點,顯然對應(yīng)的電壓上升;反之則下降。

因為電力系統(tǒng)中的無功主要是感性成分,感性無功電流形成的磁場在發(fā)電機中正好抵銷一部分勵磁系統(tǒng)產(chǎn)生的的磁場,使發(fā)電機氣隙中的磁場下降,相應(yīng)的發(fā)電機的端電壓就要降低,相反的如果系統(tǒng)中無功供應(yīng)大于用電設(shè)備的無功時(無功過剩),這部分無功的去磁反應(yīng)消失,氣隙磁場增加,發(fā)電機端電壓上升,也即系統(tǒng)電壓上升。這種功率在電網(wǎng)中會造成電壓降落(感性電抗時)或電壓升高(容性電抗時)和焦耳(電阻發(fā)熱)損失,卻不能做出有效的功。這個時候就需要對無功功率進行補償。

無功補償?shù)囊饬x就,在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。

誤區(qū)四:無功功率補償即是利用電容發(fā)出的無功來補償電感性負(fù)載吸收的無功,兩者相互抵消。

有功功率可以用發(fā)出或吸收來形容,“發(fā)出”的含義為“產(chǎn)生”,“吸收”含義為“消耗,使用”,這個過程實際對應(yīng)的是能量的流動過程。而無功功率不可以用"發(fā)出"和“吸收”來形容,因為有功功率和無功功率對應(yīng)的物理過程有本質(zhì)的區(qū)別。有功功率簡單可以理解為單位時間內(nèi)從器件流出(或被器件使用(轉(zhuǎn)換)掉)的能量。這是一個能量的單向流動過程,對于電源即可用“發(fā)出”,而對于用電則應(yīng)當(dāng)用"吸收"來描述。

而無功功率覺得應(yīng)該是這么定義:單位時間內(nèi)進出一個元件的能量。這是一個能量的來回流動的過程,即在進出這個元件,怎么能用吸收和發(fā)出來描述呢?對于能量來說這是一個先吸收,在發(fā)出如此循環(huán)的過程,怎能用描述單向運動的詞來說清?對于無功功率,本人傾向的一種說法是:一個元件具有感性無功性質(zhì),或具有容性無功性質(zhì)。

而不說“發(fā)出”或者“吸收”。例如我們說一個電感消耗的無功功率具有感性無功性質(zhì)。當(dāng)然感性無功是由于電感的電流相位滯后于他兩端的電壓。容性則是電流提前電壓。有了電流相位的提前或者滯后,就有了能量周期性的進出一個元件,也就產(chǎn)生了無功功率。

這里可以借鑒一個有趣的例子來解釋無功補償原理。交流電包括了電流量和電壓量,這二位在出門前速度和方向都是一樣的。兩個人遇見了電爐子這等純電阻元件,毫不畏懼,攜手走過。后來走著走著遇見了電感這個惡人,電流懼怕電感(右手螺旋法則學(xué)過哇,電流通過電感線圈產(chǎn)生了磁力),電壓表示毫無壓力的通過。

此時二人就有了差別,電流比電壓落后了,表現(xiàn)就是電流滯后,向量圖表示上差了一個φ。好吧,此時二人還是向前走,遇見了電容大俠,電壓表示懼怕,電流表示毫無壓力(電容是通交流阻直流),此時由于電壓被電容絆了一下腳,電流順利的追趕上了電壓的步伐,二者的差別縮小。所以安裝無功補償設(shè)備,其實也就是安裝電容,目的是要把電流和電壓所差的相位角補回來。

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