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無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制與選擇

發(fā)布日期:2018/4/3 17:18:43

1 無功功率補(bǔ)償控制概述

1.1無功功率的產(chǎn)生和影響

在交流電力系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)在發(fā)有功功率的同時(shí)也發(fā)無功功率,它是主要的無功功率電源;運(yùn)行中的輸電線路,由于線間和線對(duì)地間的電容效應(yīng)也產(chǎn)生部分無功功率,稱為線路的充電功率,它和電壓的高低、線路的長短以及線路的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。電能的用戶(負(fù)荷)在需要有功功率(P)的同時(shí)還需要無功功率(Q),其大小和負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān);有功功率和無功功率在電力系統(tǒng)的輸電線路和變壓器中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗(ΔP)和無功功率損耗(ΔQ),也會(huì)產(chǎn)生電壓降落(ΔU)。無功功率在輸電線、變壓器中的流動(dòng)會(huì)增加有功功率損耗和無功功率損耗以及電壓降落;由于變壓器、高壓架空線路中電抗值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻值,所以無功功率的損耗比有功功率的損耗大,并且引起電壓降落的主要因素是無功功率的流動(dòng)。

1.2無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/span>

無功補(bǔ)償可以收到下列的效益:①提高用戶的功率因數(shù),從而提高電工設(shè)備的利用率;②減少電力網(wǎng)絡(luò)的有功損耗;③合理地控制電力系統(tǒng)的無功功率流動(dòng),從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平,改善電能質(zhì)量,提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力;④在動(dòng)態(tài)的無功補(bǔ)償裝置上,配置適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器,可以改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,提高輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性;⑤裝設(shè)靜止無功補(bǔ)償器(SVS)還能改善電網(wǎng)的電壓波形,減小諧波分量和解決負(fù)序電流問題。對(duì)電容器、電纜、電機(jī)、變壓器等,還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過熱。

1.3無功補(bǔ)償裝置

除發(fā)電機(jī)和輸電線外的無功電源主要有:①并聯(lián)電容器組是一種靜態(tài)的無功補(bǔ)償裝置。用它進(jìn)行的補(bǔ)償稱為并聯(lián)電容補(bǔ)償。②同步調(diào)相機(jī);③靜止無功補(bǔ)償器。后兩者屬于動(dòng)態(tài)的無功補(bǔ)償裝置。

另外,在遠(yuǎn)方水電站和坑口火電廠等的出線母線上,長距離輸電線的兩側(cè)線路上,以及長距離輸電線的開關(guān)站等地方接有并聯(lián)電抗器,也是一種無功補(bǔ)償裝置。用其進(jìn)行的補(bǔ)償稱為并聯(lián)電抗補(bǔ)償。遠(yuǎn)方電站出口母線上的并聯(lián)電抗器主要是吸收發(fā)電機(jī)所發(fā)的無功功率,以使發(fā)電機(jī)能運(yùn)行在合理的功率因數(shù)下而又避免無功的長距離輸送。長距輸電級(jí)上配置的并聯(lián)電抗器,主要是吸收線路空載和輕載時(shí)的充電功率,使沿線電壓分布合理并降低工頻穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過電壓。

鑒于電力生產(chǎn)的特點(diǎn),用戶用電功率因數(shù)的高低對(duì)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用、節(jié)約電能和改善電壓質(zhì)量有著重要影響。為了提高用戶的功率因數(shù)并保持其均衡,以提高供電用雙方和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益,特制定功率因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值與功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)。

2 補(bǔ)償方式的選擇

2.1 個(gè)別補(bǔ)償

即在用電設(shè)備附近按其本身無功功率的需要量裝設(shè)電容器組,與用電設(shè)備同時(shí)投入運(yùn)行和斷開,也就是再實(shí)際中將電容器直接接在用電設(shè)備附近。

適合用于低壓網(wǎng)絡(luò),優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償效果好,缺點(diǎn)是電容器利用率低。

2.2分組補(bǔ)償

即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上,它可與工廠部分負(fù)荷的變動(dòng)同時(shí)投入或切除,也就是再實(shí)際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。

優(yōu)點(diǎn)是電容器利用率較高且補(bǔ)償效果也較理想(比較折中)。

2.3集中補(bǔ)償

即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的母線上。在實(shí)際中會(huì)將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上,電容器組的容量按配電所的總無功負(fù)荷來選擇。

優(yōu)點(diǎn):是電容器利用率高,能減少電網(wǎng)和用戶變壓器及供電線路的無功負(fù)荷。