無功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)解釋

1、無功補(bǔ)償?shù)母捉忉専o功補(bǔ)償?shù)母捉忉屢?、功率的概?、視在功率：視在功率是指發(fā)電機(jī)發(fā)出的總功率,其中可以分為有功局部和無功局部.2、有功功率：有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率,也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量機(jī)械能、光能、熱能的電功率.3、無功功率：是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率.它不對(duì)外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?但凡有電磁線圈的電氣設(shè)備,要建立磁場(chǎng),就要消耗無功功率.無功功率不做功,但是要保證有功功率的傳導(dǎo)必須先滿足電網(wǎng)的無功功率.二、需要無功補(bǔ)償?shù)脑蛟谡Ｇ闆r下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時(shí)還需要從電源取得無功功率.如果電網(wǎng)

2、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(chǎng),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(yùn)行.但是從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供應(yīng)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(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率.以保證用戶對(duì)無功功率的需要,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作.無功補(bǔ)償是把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在第1頁,共8頁無功補(bǔ)償?shù)母捉忉屚浑娐?能量在兩種負(fù)荷之間相互交換.這樣,感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償.三、無功補(bǔ)償?shù)囊话惴椒o功補(bǔ)償通常采用的方法主要有3種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓

3、集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償.下面簡(jiǎn)單介紹這3種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn).(1)低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)蛪簜€(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接,它與用電設(shè)備共用一套斷路器.通過限制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切.隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連續(xù)運(yùn)行(如大中型異步電動(dòng)機(jī))的無功消耗,以補(bǔ)勵(lì)磁無功為主.低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是： 用電設(shè)備運(yùn)行時(shí),無功補(bǔ)償投入、 用電設(shè)備停運(yùn)時(shí),補(bǔ)償設(shè)備也退出,因此不會(huì)造成無功倒送.具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等優(yōu)點(diǎn).低壓集中補(bǔ)償?shù)蛪杭醒a(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓

4、母線側(cè),以無功補(bǔ)償投切裝置作為限制保護(hù)裝置,根據(jù)低壓母線上的無功負(fù)荷而直接限制電容器的投切.電容器的投切是整組進(jìn)行,做不到平滑的調(diào)節(jié).低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量小,使無功就地平衡,從而提升配變利用率,降低網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一.第2頁,共8頁無功補(bǔ)償?shù)母捉忉?3)高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的610kV高壓母線上的補(bǔ)償方式.適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端,用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí),可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用； 補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切,從而合理地提升了用戶的功率因數(shù),防止功率

5、因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加.同時(shí)便于運(yùn)行維護(hù),補(bǔ)償效益高.四、無功補(bǔ)償裝置的分類無功補(bǔ)償有很多種類:從補(bǔ)償?shù)姆秶鷦澐挚梢苑譃樨?fù)荷補(bǔ)償與線路補(bǔ)償,從補(bǔ)償?shù)男再|(zhì)劃分可以分為感性補(bǔ)償與容性補(bǔ)償.下面將并聯(lián)容性補(bǔ)償?shù)姆椒ù笾铝信e：1、同步調(diào)相機(jī)調(diào)相機(jī)的根本原理與同步發(fā)電機(jī)沒有區(qū)別,它只輸出無功電流.由于不發(fā)電,因此不需要原動(dòng)機(jī)拖動(dòng),沒有啟動(dòng)電機(jī)的調(diào)相機(jī)也沒有軸伸,實(shí)質(zhì)就是相當(dāng)于一臺(tái)在電網(wǎng)中空轉(zhuǎn)的同步發(fā)電機(jī).調(diào)相機(jī)是電網(wǎng)中最早使用的無功補(bǔ)償裝置.當(dāng)增加激磁電流時(shí),其輸出的容性無功電流增大.當(dāng)減少激磁電流時(shí),其輸出的容性無功電流減少.當(dāng)激磁電流減少到一定程度時(shí),輸出無功電流為零,只有很小的有功電流用于彌補(bǔ)調(diào)相

6、機(jī)的損耗.當(dāng)激磁電流進(jìn)一步減少時(shí),輸出感性無功電流.第3頁,共8頁無功補(bǔ)償?shù)母捉忉屨{(diào)相機(jī)容量大、對(duì)諧波不敏感,并且具有當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時(shí)輸出無功電流自動(dòng)增加的特點(diǎn),因此調(diào)相機(jī)對(duì)于電網(wǎng)的無功平安具有不可替代的作用.由于調(diào)相機(jī)的價(jià)格高,效率低,運(yùn)行本錢高,因此已經(jīng)逐漸被并聯(lián)電容器所替代.但是近年來出于對(duì)電網(wǎng)無功平安的重視,一些人主張重新啟用調(diào)相機(jī).2、并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器是目前最主要的無功補(bǔ)償方法.其主要特點(diǎn)是價(jià)格低、效率高,運(yùn)行本錢低,在保護(hù)完善的情況下可靠性也很高.在高壓及中壓系統(tǒng)中主要使用固定連接的并聯(lián)電容器組,而在低壓配電系統(tǒng)中那么主要使用自動(dòng)限制電容器投切的自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置.自動(dòng)無功補(bǔ)償

7、裝置的結(jié)構(gòu)那么多種多樣形形色色,適用于各種不同的負(fù)荷情況.對(duì)于低壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置將另文詳細(xì)介紹.并聯(lián)電容器的最主要缺點(diǎn)是其對(duì)諧波的敏感性.當(dāng)電網(wǎng)中含有諧波時(shí),電容器的電流會(huì)急劇增大,還會(huì)與電網(wǎng)中的感性元件諧振使諧波放大.另外,并聯(lián)電容器屬于恒阻抗元件,在電網(wǎng)電壓下降時(shí)其輸出的無功電流也下降,因此不利于電網(wǎng)的無功平安.3、SVCSVC勺全稱是靜止式無功補(bǔ)償裝置,靜止兩個(gè)字是與同步調(diào)相機(jī)的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的第4頁,共8頁無功補(bǔ)償?shù)母捉忉寚H大電網(wǎng)會(huì)議將SVC定義為7個(gè)子類：機(jī)械投切電容器MSC機(jī)械投切電抗器MSR自飽和電抗器SR晶閘管限制電抗器TCR晶閘管投切電容器TSC晶閘管投自換向或電網(wǎng)換向轉(zhuǎn)換

8、器SCC/LCC根據(jù)以上這些子類,我們可以看出：除調(diào)相機(jī)之外,用電感或電容進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)难b置幾乎均被定義為SVC因此,目前一些資料或者廣告中大量出現(xiàn)“SVC字樣,其原因不外乎兩條：其一是作者自己并不明白SVC的定義,其二就是以普通人不懂的字母組合故弄玄虛.目前國內(nèi)市場(chǎng)上被宣傳為SVC的產(chǎn)品主要是晶閘管限制電抗器TCR和晶閘管投切電容器TSC.對(duì)于TSC我們另文表達(dá),這里只簡(jiǎn)要介紹一下晶閘管限制電抗器TCR.TCR勺根本結(jié)構(gòu)包括一組固定并聯(lián)連接在線路中的電容器和一組并聯(lián)連接在線路中用晶閘管限制的電抗器,通常將電抗器的容量設(shè)計(jì)成與電容器一樣.由于電抗器是用晶閘管限制的,具感性無功電流可以變化.當(dāng)晶

9、閘管關(guān)斷時(shí),電抗器沒有電流,而電容器固定連接,因此整套裝置的補(bǔ)償量最大.當(dāng)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角時(shí),電抗器的感性電流就會(huì)抵消一部分電容器電流,因此補(bǔ)償量減少,導(dǎo)通角越大,電抗器的電流越大,第5頁,共8頁無功補(bǔ)償?shù)母捉忉屟a(bǔ)償量就越小.當(dāng)晶閘管全通時(shí),電抗器電流就會(huì)將電容器電流全部抵消,此時(shí)補(bǔ)償量為0.在TCR中,當(dāng)晶閘管白導(dǎo)通角小于90時(shí),電抗器的電流非正弦含有諧波成分,因此必須將固定電容器組設(shè)計(jì)成濾波器形式或者配備另外的濾波器.綜上所述,可以看出TCR的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,損耗大.但其具有補(bǔ)償量連續(xù)可調(diào)的特點(diǎn),在高壓系統(tǒng)中還有應(yīng)用.4、STATCOMSTATCOM一種使用IGBT、GTO或者SIT等全控型

10、高速電力電子器件作為開關(guān)限制電流的裝置.其根本工作原理是：通過對(duì)系統(tǒng)電參數(shù)的檢測(cè),預(yù)測(cè)出一個(gè)與電源電壓同相位的幅度適當(dāng)?shù)恼译娏鞑ㄐ?當(dāng)系統(tǒng)瞬時(shí)電流大于預(yù)測(cè)電流的時(shí)候,STATCOM將大于預(yù)測(cè)電流的局部吸收進(jìn)來,儲(chǔ)存在內(nèi)部的儲(chǔ)能電容器中.當(dāng)系統(tǒng)瞬時(shí)電流小于預(yù)測(cè)電流的時(shí)候,STATCOM儲(chǔ)存在電容器中的能量釋放出來,填補(bǔ)小于預(yù)測(cè)電流的局部,從而使得補(bǔ)償后的電流變成與電壓同相位的正弦波.根據(jù)STATCOM工作原理,理論上STATCOMf以實(shí)現(xiàn)真正的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,不僅可以應(yīng)用在感性負(fù)荷場(chǎng)合,還可以應(yīng)用在容性負(fù)荷的場(chǎng)合.并且可以進(jìn)行諧波濾除,起到濾波器的作用.但切是實(shí)際的STATCOM由于技術(shù)的原因不可能

11、到達(dá)理論要求,而且由于開關(guān)操作頻率不夠高等原因,還會(huì)向電網(wǎng)輸出諧波.第6頁,共8頁無功補(bǔ)償?shù)母捉忉孲TATCOM結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,價(jià)格昂貴,可靠性差,損耗大,目前仍處于研究試用階段,沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值.電抗器 TSR償,從補(bǔ)償?shù)姆绞絼澐挚梢苑譃榇?lián)補(bǔ)償與并聯(lián)補(bǔ)償.五、采用無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)1、根據(jù)用電設(shè)備的功率因數(shù),可測(cè)算輸電線路的電能損失.通過現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改造,可使低于標(biāo)準(zhǔn)要求的功率因數(shù)達(dá)標(biāo),實(shí)現(xiàn)節(jié)電目的.2、采用無功補(bǔ)償技術(shù),提上下壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù),是節(jié)電工作的一項(xiàng)重要舉措.3、無功補(bǔ)償,它就是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率,以提升系統(tǒng)的功率因數(shù),降低能耗,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量,穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行.4、減少電力損失,一般工廠動(dòng)力配線依據(jù)不同的線路及負(fù)載情況,其電力損耗約2%-3溢右,使用電容提升功率因數(shù)后,總電流降低,可降低供電端與用電端的電力損失.5、改善供電品質(zhì),提升功率因數(shù),減少負(fù)載總電流及電壓降.于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提升二次側(cè)電壓.6、延長(zhǎng)設(shè)備壽命.改善功率因數(shù)后線路總電流減少,使接近或已經(jīng)飽和的變壓器、 開關(guān)等機(jī)器設(shè)備和線路容量負(fù)荷降低,因此可以降低溫升增加壽命溫度每降低10C,壽命可延長(zhǎng)1倍7、最終滿足電力系統(tǒng)對(duì)無功補(bǔ)償?shù)谋O(jiān)測(cè)