浅析电网无功功率补偿技术

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无功功率补偿的技术经济探讨

无功功率补偿的技术经济探讨

无功功率补偿的技术经济探讨无功功率补偿是电力系统中的重要技术手段,其作用是通过在电力系统中引入合适的补偿装置,使系统中的无功功率达到合理的分配,提高系统的功率因数,减小系统的无功损耗,提高供电质量。

本文将从技术和经济两个角度对无功功率补偿进行探讨。

从技术角度来说,无功功率补偿主要有三种技术方案:静态无功功率补偿装置(SVC)、静止无功功率补偿装置(STATCOM)和动态无功功率补偿装置(DSTATCOM)。

静态无功功率补偿装置是通过在电网中串联电感或并联电容的方式,来根据系统的需要进行无功功率补偿。

静止无功功率补偿装置与静态无功功率补偿装置类似,不同之处在于其通过使用电子器件对电流进行调整来实现无功功率补偿。

动态无功功率补偿装置则是通过使用能控硅器件和电动机等能量装置,能够在短时间内快速响应无功功率需求。

无论使用哪种无功功率补偿装置,都可以实现电力系统的无功功率补偿,提高系统的功率因数。

但是不同的技术方案在运行过程中都会产生一定的损耗,因此需要综合考虑技术性能和经济性能。

从经济角度来说,无功功率补偿的技术经济主要体现在两个方面:一是补偿装置本身的价格,二是运行补偿装置所需的电能损耗。

在选择无功功率补偿技术方案时,需要综合考虑这两个方面的经济性能。

就补偿装置本身的价格而言,不同的技术方案价格差异较大。

一般来说,静态无功功率补偿装置价格较低,而动态无功功率补偿装置价格相对较高。

因此,对于规模较小的电力系统或者负荷变化较少的系统,可以选择静态无功功率补偿装置来实现无功功率补偿;而对于规模较大的电力系统或者负荷变化较大的系统,为了更好地响应系统的无功功率变化需求,可以选择动态无功功率补偿装置。

此外,无功功率补偿装置运行所需的电能损耗也需要考虑。

一般来说,静止无功功率补偿装置和动态无功功率补偿装置运行所需的电能损耗较小,而静态无功功率补偿装置运行所需的电能损耗较大。

因此,需要根据具体的电力系统情况和经济条件来选择适合的无功功率补偿技术方案。

电力系统的无功补偿技术研究与应用

电力系统的无功补偿技术研究与应用

电力系统的无功补偿技术研究与应用概述无功补偿技术在电力系统中发挥着重要的作用,它能够提高电力系统的功率因数,提高电能的利用效率,并改善电力系统的稳定性和可靠性。

本文将就电力系统的无功补偿技术进行深入研究,探讨其工作原理、分类及应用情况。

一、无功补偿技术的工作原理当发电机组向电力系统供电时,由于电感元件的存在,导致电流与电压存在一定的相位差,即存在无功功率的流失。

无功补偿技术通过对电力系统中的无功功率进行预补偿,使系统中的无功功率之和为零,达到提高功率因数的目的。

这可以通过电容器、电感器或装置的协作实现。

二、无功补偿技术的分类无功补偿技术根据补偿方式的不同可以分为静态无功补偿和动态无功补偿。

静态无功补偿技术通常采用电容器和电抗器作为主要元器件,通过调整其电容或电感值来实现对电力系统的补偿。

动态无功补偿技术则是通过采用先进的电力电子装置来实现无功功率补偿,如静态无功补偿器(SVC)、静态同步补偿装置(STATCOM)等。

1. 静态无功补偿技术静态无功补偿技术是一种常用的无功补偿技术,它可以通过改变电容器和电抗器的电容值和电感值来实现对电力系统的补偿。

它具有调整灵活、可靠性高、成本低等优点,常用于工业和低压电力系统。

静态无功补偿技术常见的设备有容性补偿器和电抗补偿器。

2. 动态无功补偿技术动态无功补偿技术利用先进的电力电子装置来实现对电力系统的无功功率补偿。

其中,静态无功补偿器(SVC)是应用最广泛的无功补偿设备之一,它通过控制电容器和电抗器的电容值和电感值,能够快速响应电力系统中的无功功率需求,改善电压品质。

另外,静态同步补偿装置(STATCOM)则采用电力电子器件和控制系统实现对电力系统中无功功率的补偿,它能够更加灵活地调节无功功率,提高电力系统的稳定性。

三、无功补偿技术的应用情况无功补偿技术在电力系统中的应用非常广泛,涉及到工业、商业和居民用电等领域。

有效的无功补偿可以解决电力系统中的许多问题,如电压波动、电流谐波、电压闪变等。

浅谈电力系统中的无功补偿

浅谈电力系统中的无功补偿

浅谈电力系统中的无功补偿社会经济的快速发展,使得电力系统在我国城市化建设中具有越来越重要的地位。

无功补偿作为电力供电系统中的一个重要装置,在很大程度上提高了电力资源的使用效率,为我国整个电力系统提供了良好的环境。

该文主要在简要介绍无功补偿的概况后,进一步探讨电力系统中无功补偿的重要性及主要方式,最后提出我国无功补偿的技术发展前景及需注意的问题,从而使无功补偿技术更好地促进我国电力事业的持续发展。

标签:电力系统;无功补偿;方式一、无功补偿的定义电网输送的功率包括两部分:即有功功率和无功功率。

直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能等,利用这些能做功的称为有功功率。

不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场所用的电能。

无功功率作为电气设备能够做功的必备条件,对供电系统和负荷的运行是十分重要的。

这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的,所以在电网的合理位置安装无功补偿装置是非常必要的。

无功补偿装置作为电力供电系统中的一个至关重要的装置,主要是通过减少供电变压器和电力传输线路的损耗,从而在一定程度上可以提高整个电力系统的供电效率。

二、电力无功优化和补偿的类型电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。

在超高压输电线路中(500kV及以上),由于线路的容性充电功率很大,据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar/km。

这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。

如实际上,电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿,并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。

三、电力系统中无功补偿的主要方式正确处理好无功补偿的技术应用,可以促进整个电力系统的安全有效运行。

电力系统无功补偿的三种主要方式各有利弊,虽然它们都能在很大程度上提高电力系统的质量,减少电力传输过程中的损耗,但他们也都存在着各种因素的制约。

浅谈电气自动化中无功补偿技术

浅谈电气自动化中无功补偿技术

浅谈电气自动化中无功补偿技术无功补偿是电气自动化中非常重要的一项技术,它主要是为了改善电力系统中的功率因数,提高系统的稳定性和可靠性。

本文将从无功的定义、无功补偿的目的和方法以及无功补偿技术的应用等方面进行浅谈。

无功是指交流电路中的电流和电压之间存在相位差,导致电路并没有真正消耗和产生功率的能力,而只是在电网中流动的一种能量。

相比之下,有功就是我们通常所理解的电能,可以用来驱动电机、发热等实际效果。

功率因数则是衡量电路有功和无功的比例,通常用功率因数角来表示。

无功补偿的主要目的是提高电力系统的功率因数,减少电网的无效功率,优化电能的利用。

而无功补偿的方法主要有两种:静态无功补偿和动态无功补偿。

静态无功补偿是通过使用无功补偿装置(如电容器、电抗器)来补偿无功功率,从而提高功率因数。

而动态无功补偿则是通过电力电子器件(如STATCOM、SVC等)来实现无功补偿。

两种方法各有优劣,应根据具体情况选择合适的补偿方式。

无功补偿技术在电气自动化中有着广泛的应用。

在电力系统中,无功补偿能够提高电网的稳定性和可靠性,减少线路的潜在故障,降低电力损耗。

无功补偿还能提高输电能力,减少电线杆、变电站的建设和维护成本。

无功补偿技术还可以提高电动机的效率和降低谐波污染,改善电力质量。

在应用无功补偿技术时,还需注意一些问题。

在设计和选型无功补偿装置时,要考虑到系统的实际情况,如负载类型、运行状态等。

无功补偿装置的运行也需要合理的控制策略和保护机制。

在无功补偿装置的调试和运维中,还需要严格遵守相关的电力安全规范和维护程序,保证无功补偿系统的安全和可靠性。

无功补偿技术是电气自动化中不可或缺的一部分,它能够提高电力系统的质量和效率,降低能源消耗。

在实际应用中,要根据系统的需求和实际情况选择合适的补偿方式,并合理地设计和运维无功补偿装置,以确保系统的安全和稳定运行。

电气自动化领域还需要进一步研究和发展无功补偿技术,提高其性能和适用范围。

浅析无功功率补偿的作用和措施

浅析无功功率补偿的作用和措施

浅析无功功率补偿的作用和措施【摘要】无功功率补偿,是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境的技术。

合理的无功功率补偿可以有效的提高供电质量、节约电能、减少运行成本。

【关键词】无功功率补偿、设备配置、安全运行、经济效益。

引言在工业生产广泛使用的交流异步电动机、电焊机、电力系统等设备都是感性负载,这些感性的负载在进行能量转换过程中,使加在其上的电压超前电流一个角度,这个角度的余弦cosΦ叫做功率因数。

当功率因数即无功功率很大时,会有以下危害:1、增大线路电流,使线路损耗加大,浪费电能;2、因线路电流增大,一旦输电线路较远,线路上的电压降就大,电压过低就可能影响设备正常使用;3、对变压器或者发电机而言,无功功率大,变压器或者发电机输出的电流也大,往往是输出电流已达额定值,这时负荷若再增加就需要加多一台变压器或者发电机组,浪费资源;补偿了电容后,同样负荷下变压器或者发电机输出电流大大降低,再增加负荷机组也能承受,无需再加一台变压器或者发电机,可节省资源。

4、月平均功率因数工业用户低于0.92、普通用户低于0.9要被供电管理部门处于不同额度的罚款。

为了最大限度的减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,增加并联电容补偿柜是补偿功率因数的方法之一(另外还有采用过激磁的同步电动机、调相机、异步电动机同步化等方法)。

无功补偿是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高系统的功率因数,降低电能的损耗,改善电网电压质量。

一、电力电容器的补偿原理电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。

其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。

这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。

在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。

比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。

浅谈电网中的无功功率补偿

浅谈电网中的无功功率补偿

浅谈电网中的无功功率补偿提要:无功补偿是电网中提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。

本文对无功补偿进行了总结,对目前无功补偿存在的问题及产生的效益进行了一定的探讨和研究。

关键词:电网;无功补偿随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。

降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。

特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。

电力系统无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。

1.无功补偿概述电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。

在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性电抗所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。

无功补偿可以提高功率因数,是一项投资少,收效快的降损节能措施。

2.无功补偿方式分类配电网无功补偿的主要方式有五种:变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。

⑴变电站补偿:针对电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等,主要目的是平衡电网的无功功率,改善电网的功率因数,提高系统终端变电所的母线电压,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。

这些补偿装置一般集中接在变电站10kV母线上,因此具有管理容易、维护方便等优点,缺点是这种补偿方式对10kV配电网的降损不起作用。

⑵配电线路补偿:线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。

线路补偿点不宜过多;控制方式应从简,一般不采用分组投切控制;补偿容量也不宜过大,避免出现过补偿现象;保护也要从简,可采用熔断器和避雷器作为过流和过压保护。

浅谈电气自动化中无功补偿技术

浅谈电气自动化中无功补偿技术无功补偿技术是电气自动化领域中非常重要的技术之一。

在电能的传输和利用过程中,无功功率会导致电网的电压波动,影响电气设备的安全运行和电能的质量。

无功补偿技术的应用对于保证电力系统的稳定和提高能源利用效率具有重要意义。

本文将对电气自动化中的无功补偿技术进行较为详细的介绍和讨论。

我们来了解一下什么是无功功率。

无功功率是指在两个交流电压或电流之间的相角差引起的电流流向与电压方向不一致的部分,它并不能提供有用的功率,而是在电网中来回流动,消耗电能,并且造成电压波动。

在电力系统中,一般存在着两种无功功率,即感性无功功率和容性无功功率。

感性无功功率主要来自电感器件和电机等负载,而容性无功功率则来自于电容器等电气设备。

无功补偿技术就是为了抵消电力系统中的无功功率,恢复电网的电压稳定状态,提高电力系统的运行效率而采取的技术手段。

无功补偿技术通常主要包括静态无功补偿和动态无功补偿两种方式。

静态无功补偿是指通过静止的电气设备来进行无功补偿,主要包括电容器的串并联、静态无功补偿装置(SVC)和静态无功发生器(STATCOM)等。

电容器串并联是指将电容器连接在电力系统中,通过电容器的感性和容性特性来抵消感性无功功率和容性无功功率。

这种方式具有无杂散分布、无动机线圈损耗以及响应速度快等优点,但是受到电容器本身的稳定性和容量限制。

SVC是电力系统中常见的一种静态无功补偿装置,通过改变电抗器件的电压和电流来达到补偿无功功率的目的。

STATCOM则是一种电力电子设备,它可以实时控制无功功率的流动方向和大小,从而达到补偿的效果。

动态无功补偿是指通过电气设备的控制手段来实现无功补偿,主要包括串联有源电力滤波器(APF)和并联有源电力滤波器等。

有源电力滤波器通过电力电子器件的控制来抵消负载电流中的谐波和无功成分,是一种全动态、无通断切换的补偿方式。

它具有响应速度快、无功补偿能力大等优点,但是成本较高。

无功补偿技术的应用可以有效地增加电力系统的传输能力,提高电能利用效率。

浅谈电气自动化中无功补偿技术

浅谈电气自动化中无功补偿技术无功补偿技术是电气自动化中的重要内容,它主要用于提高电能的质量、提高电力系统的稳定性和降低电能损耗。

无功补偿技术广泛应用于发电厂、变电站、电力系统和工业生产中。

无功补偿技术的目的是在电力系统中消除无功功率,使功率因数接近1,达到有效利用电能的目的。

电力系统中的无功功率是由电容器和电感器产生的,当电压和电流的相位差不为零时,系统中就会存在无功功率。

通过无功补偿技术可以实现无功功率的消除,从而提高电力系统的效率。

无功补偿技术主要包括电容器补偿和静止无功补偿(SVC)两种形式。

电容器补偿是通过增加电容器的容量来提高功率因数,减少无功功率的流动。

静止无功补偿则是通过调节电力系统中的电压和电流相位,来实现无功功率的补偿。

这两种技术都有其独特的应用场景和优势。

电容器补偿技术主要应用于工业生产中,特别是对于有大量感性负载的场所,如电动机、变压器等。

通过增加电容器,可以提高功率因数,降低电能损耗,减少电力系统的负荷。

电容器补偿技术具有成本低、安装方便等优点,适用于各种规模的工业生产。

静止无功补偿技术主要应用于电力系统中,特别是对于长输电线路和电压不稳定的地区。

静止无功补偿设备可以通过调节电力系统的电压和电流相位,实时地补偿无功功率,在电力系统中保持稳定的电压和频率。

静止无功补偿技术具有响应速度快、补偿能力强等优点,能够有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。

无功补偿技术在电气自动化中的应用前景广阔。

随着电力系统的不断发展和电能的需求增加,无功补偿技术将会扮演越来越重要的角色。

未来,无功补偿技术将进一步提高补偿效率、减少能耗,使电力系统更加稳定和可靠。

随着新能源的逐渐普及,无功补偿技术也将发挥更加重要的作用,提高新能源的利用效率和稳定性。

电力系统无功补偿技术研究

电力系统无功补偿技术研究随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的快速增长,电力系统中无功功率的问题日益凸显。

无功功率的产生和无功功率补偿一直是电力系统中的关键问题之一。

为了实现电力系统的高效运行和优化控制,研究和应用无功补偿技术变得非常重要。

一、无功功率的产生及对电力系统的影响无功功率是电力系统中供电设备所需的但不能直接转化为有用功率的功率。

它主要由电感性负载、电容性负载和变压器漏磁等元件产生。

无功功率的存在给电力系统带来许多问题,包括发电机转子功率损失、输电线路输电能力下降、变压器过热等。

此外,无功功率还会造成电压波动和电压不稳定,影响用户的用电质量。

二、无功补偿技术的分类为了解决无功功率问题,出现了各种无功补偿技术。

根据补偿源的类型,无功补偿技术可以分为静态补偿技术和动态补偿技术。

静态补偿技术包括无功补偿装置的直接连接和电容器并联装置。

直接连接的无功补偿装置通常采用可控硅装置,它能够实时补偿无功功率,提高电力系统的功率因素。

电容器并联装置则通过并联电容器来提供无功补偿,它具有成本低、安装简单的优点。

动态补偿技术包括静态同步补偿器(SVC)、静态无功补偿器(STATCOM)和动态无功补偿装置(DSTATCOM)。

这些技术利用功率电子器件进行无功功率的动态补偿,可以实时控制无功功率的流动。

动态补偿技术的优点在于能够处理电力系统中的瞬时无功功率波动,提高电力系统的稳定性和可靠性。

三、无功补偿技术的研究进展1. 无功补偿技术的效果评估为了评估无功补偿技术的效果,研究人员通过模拟和实验来分析补偿装置对电力系统的影响。

模拟实验通常使用电力系统仿真软件来模拟各种情况下的电力系统运行。

实际实验则通过在实际电力系统中安装补偿装置并进行实时监测来评估其效果。

2. 无功补偿技术的优化方法为了提高无功补偿技术的效果,研究人员提出了各种优化方法。

这些方法包括优化补偿装置的位置和容量、优化补偿装置的控制策略以及优化补偿装置的拓扑结构等。

电力系统中的无功功率补偿技术研究

电力系统中的无功功率补偿技术研究一、引言随着工业化进程的加速和人们生活水平的提高,电力系统的需求也日益增加。

而电力系统的正常运行需要电流、电压和功率三者之间的平衡。

然而,电力系统中无功功率的存在不利于系统的稳定运行和电能的有效利用,因此无功功率补偿技术是电力系统中的一项重要技术。

二、无功功率的定义及其对电力系统的影响无功功率指的是电路中存储和释放能量的能力,其不会直接产生功率输出,因此它对电力系统的负载能力及电能效率有相当大的影响。

例如,高无功功率会导致电压不稳定、损耗和暂态电压波动,降低了电网的稳定性和可靠性。

而低无功功率则会导致电网损耗过大、电能质量下降、无法满足用户的需求等问题。

三、无功功率补偿技术简述无论是工业生产还是民用电力系统中,无功功率都是必不可少的。

为了尽可能地避免无功功率所带来的不利影响,人们研发了无功功率补偿技术。

它主要通过多种方式补偿电路的无功功率,以达到提高电能利用率和提高电压稳定的目的。

无功功率补偿技术通常可分为静态无功功率补偿技术和动态无功功率补偿技术两大类。

1. 静态无功功率补偿技术静态无功功率补偿技术的主要工作原理是通过连接静态无功补偿装置来消除或减少电线路中的无功功率,从而减轻电缆线路的负荷并减少电网的损耗。

常用的静态无功补偿装置有电容器和电抗器。

电容器主要用于补偿电路中的感性负载,例如3相感性负载、非线性负载、不平衡负载和谐波负载等,直接将无功功率由电容器吸收。

这种技术简单、可靠性较高,且能节约一定的电能。

电抗器则是根据系统电压、电流及火力发电机的容量来补偿电路中的电感性元件。

它的用途是通过提供电感性负载来吸收电路中的多余电流,从而达到减少无功功率的目的。

2. 动态无功功率补偿技术相较于静态无功功率补偿技术,动态无功功率补偿技术在负荷不断变化时更加适用。

它是建立在灵活的开关技术和电子技术的基础上,可以精确地根据负荷的变化实时调节无功功率。

动态无功功率补偿技术常用的装置有可控电抗器、静态同步补偿器、直流谐波滤波器、无刷发电机等。

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科技创业PIONEERING WITH SCIENCE &TECHNOLOGY MONTHLY月刊科技创业月刊2008年第12期随着国民经济的迅速发展、用电负荷的急剧增加,电网的经济运行日益受到重视。

降低网损、提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。

1电网无功功率补偿的必要性电网功率因数降低会使线路电流增大,使线路电压损失增大,影响负荷端的电压质量,影响电费收费率。

要想减小以上危害,势必要提高电网中的功率因数。

而无功功率补偿能够改善功率因数及相应地减少电费、降低系统的能耗、减少线路的压降。

2无功补偿容量的确定确定补偿容量的方法是多种多样的,但其目的都是要提高配电网的某种运行指标,下面是几种确定补偿容量的方法。

2.1从提高功率因数需要来确定补偿容量如果电力网最大负荷月的平均有功功率为P pj ,补偿前的功率因数为cos 准1,补偿后的功率因数为cos 准2,则补偿容量可用下述公式计算:Q c =P pj (tg 准1-tg 准2)=Q pj (1-tg 准1tg 准2)或Q c =P pj (1cos 2准1-1姨-1cos 2准2-1姨)有时需要将cos 准提高到大于cos 准2、小于cos 准3,则补偿容量应满足下述不等式:P pj11-1姨-12-1姨22≤Q c ≤P pj ×1cos 2准1-1姨-1cos 2准3-1姨姨姨(1)式(1)中:Q c 为所需补偿容量(kvar );Q pj 为最大负荷日平均无功功率(kvar );P pj为最大负荷日平均有功功率(kvar )。

cos 准1应采用最大负荷日平均功率因数,cos 准2确定必须适当。

通常,将功率因数从0.9提高到1所需的补偿容量与将功率因数从0.72提高到0.9所需的补偿容量相当。

因此,在高功率因数下进行补偿,其效益将显著下降。

这是因为在高功率因数下,cos 准曲线的上升率变小。

因此,提高功率因数所需要的补偿容量将要相应增加。

2.2从降低线损需要来确定补偿容量线损是电力网经济运行的一项重要指标,在网络参数一定的条件下,其与通过导线的电流平方成正比。

如设补偿前流经电力网的电流为I 1,无功分量为I 1R 和I 1X ,则:I觶1=I 觶1R -jI 觶1X 若补偿后,流经网络的电流为I 2,无功量为I 2R 和I 2X ,则:I觶2=I 觶2R -jI 觶2X 但是,加装电容器后,将不会改变补偿前的有功分量,故有:I觶1R =I 觶2R 如图1,补偿前的线路损耗为:△P 1=3I 12R=3I 1Rcos 准1姨姨2R 补偿后的线路损耗为:△P=3I 22R=3I 12R2姨姨2R 补偿后线损降低的百分值为:△Ps%=△P 1-△P 2△P 1100%=3I 1Rcos 准1姨姨2R -3I 2Rcos 准2姨姨2R 3I 1Rcos 准1姨姨2R =1-cos 准1cos 准2姨姨△△100%而补偿容量为:Q c =3姨U △Ix =3姨U (I 1sin φ1-I 2sin φ2)=3姨UI1R1sin φ1-I 2R2sin φ22姨=3姨UI 1R (tg φ1-tg φ2)=P (tg φ1-tg φ2)2.3从提高运行电压需要来确定补偿容量在配电线路的末端,运行电压较低,特别是重负荷、细导线的线路。

加装补偿电容以后,可以提高运行电压,这就产生了按提高电压的要求,选择多大的补偿电容才是合理的问题。

此外,在网络电压正常的线路中,装设补偿电容时,网络电压的压升不能越限,为了满足这一约束条件,也必须求出补偿容量Q c 和网络电压增量之间的关系。

当装设补偿电容以前,网络电压可用下述表达式计算:U 1=U 2+PR+QxU 2装设补偿电容后,电源电压U 1不变,变电所母线电压U 2升到U 2′,且:U 1=U 2′+PR+(Q-Qc )x2△U=U 2′-U 2=Q c x U 2′Q c =U 2′△U x(2)式(2)中U 2′———投入电容后母线电压值(KV );△U ———投入电容后电压增量浅析电网无功功率补偿技术汤德荣(安徽机电职业技术学院安徽芜湖241000)摘要电网中的无功功率并不是无用之功,它是电力系统和交流用电设备正常运行不可缺少的重要物理量。

电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。

关键词电网无功功率补偿技术中图分类号TM711文献标识码A收稿日期:2008-09-13I觶1R I觶2R U觶I 觶2X I觶1X 准1准2I觶2I觶1图1补偿后矢量图202(KV)。

三相所需要的总容量:∑Q c=3Q c=3U′2L3姨×△U L3姨×1x=△U L U′2Lx可见,三相补偿容量的表达式与单相补偿容量的表达式是一样的,只不过所包含的电压和电压的增量有线压和相压的区别而已。

3无功补偿的技术方案无功补偿是利用电容器能产生的超前无功电流和电感性负载产生的滞后无功电流相互补偿。

如果计算、选择合理,更能达到方向相反、幅值相等、互为补偿、对外不产生无功的效果。

那么,用电设备,发电设备,输、馈电设备所传递的全部是人们希望得到的有用功。

进行人为外加的无功补偿以提高供电能力和质量,节约用电。

按其安装、布置位置和接线方法来分,其方式有集中补偿、分组补偿和就地补偿三种。

3.1集中补偿将配电系统所需的无功补偿容量全部集中于变电所或配电变压器的馈电汇流母线上,对无功进行统一补偿(见图2)。

这种补偿方式,电力电容器或装设于变电所或用户降压变电站的高压母线,或装设于用户总配电室的低压汇流母线上(目前大部分用户均采用这种补偿方式),较适合负荷集中、离母线较近、无功补偿较大的场合。

其优点主要有:可提高变压器的有功输出容量,在变压器容量不变的情况下,增大供电能力,设备利用率高;减少母线、变压器和高压输电线路上的有功损耗,节约能源;当负荷变化时,能对母线电压起一定的调节作用,从而改善电压质量,可通过无功补偿自动控制装置,实现电容器组自动投切补偿;设备利用率较高;便于督理,维护操作力便等。

其缺点主要是:此补偿方式有一定的局限性,只能对补偿点以上网络的无功损耗进行补偿,以下网络的损耗则无法补偿;在高压侧补偿,设备一次性投资较大,通常为减少设备投资,每段母线只装1~2组电容器,采用人工操作,投切容量大,合闸冲击电流较大,切除和轻载时易产生过电压,对系统稳定运行会有一定的影响;在低压侧补偿,由于采用分组级调,同样具有上述缺点,且目前定功率因数控制补偿特性及有级补偿的缺陷,易产生电容器组的投切振荡和拒补偿,并影响补偿效率及设备的使用寿命。

3.2分组补偿(分散补偿)将配电系统所需的无功补偿容量按局部负载大小分配。

在公用变低压侧或电网10KV配电线路上投放电力电容器进行补偿。

这种补偿方式适合负荷较分散的补偿场合。

其优点有:对负荷比较分散的电力用户,有利于实行内部无功分区控制、分区平衡,减少网络中无功电流引起的损耗和电压损失,被补偿网络能较经济地运行,体现“分散补偿、就地平衡”的原则,经济效益好;同时,在负载不变的条件下,可增加网络的输出容量,其补偿方式灵活,电容器投切冲击电流较小。

在各配电分支线上进行补偿,可改善电力线路的运行特性,降低电能损耗,提高供电网络的电压质量。

这对改善我国城乡配电网供电线路长、负荷率低、无功损耗大、功率因数低、线损大、末端电压质量差的状况,无疑是一种较为经济可行的措施。

其缺点主要是:只能减少高压配电线路和变压器无功负荷,不能减少低压配电线路的无功损耗;补偿设备的利用率较集中补偿方式低,安装分散,维护管理不便。

3.3就地补偿将电容器直接安装于用电设备附近,与电动机的供电回路相并联。

对系统最末端的电动机所消耗的无功功率进行就地补偿(见图3),以提高配电系统的功率因数,此方式最有效。

其优点主要是:无功电流仅与附近的用电设备相互交换,不流向网络其他点,在网络中无功电流引起的无功损耗和电压损耗小,既对系统补偿,也对用户内部无功损耗补偿,大大减少了电能损失,被补偿网络运行最经济;在配电设备不变的情况下,可增加网络的供电容量,导线截面可相应减小,电器元件的容量也可减小,适应性好,既可三相补偿,对容量较大的电动机个别补偿,也可进行二相、单相补偿,对于宾馆、大楼等的无功补偿特别适合,且补偿装置容量较小,电容器投切冲击电流小,无过电压产生。

因此,国家近年来将无功就地补偿技术作为贯彻国家标准推广应用。

其缺点主要是:对年利用小时数较低的设备补偿时利用率较低。

与集中补偿相比,补偿相同的无功负荷所需的电容量增加,投资较大;安装分散,维护管理不便,且工作于生产现场,运行条件较差。

补偿容量选择不当时,有可能产生自励磁过电压,损坏电动机,对变速运行、反接制动型的电动机不宜采用。

综合以上分析,根据工厂供电部门值班人员、变电站场地、厂房设备安装位置、设备技术更新改造投资资金等实际情况,综合了集中补偿和分组补偿的特点,笔者折衷选择了分区集中补偿的方案:即将目前分厂低压变电站(紧靠厂房用电设备)供电系统重新划分为东、中、西三个供配电区域;并按在个区域的用电设备、电感性负载的数量大小重新计算所需的无功补偿量,尽量做到较合理、均衡地调整,安排、分配无功补偿的电容器容量,并采取入工、自动补偿穿插轮换进行,可以最佳效率、最大限度地减少各个区域中流过的无功电流,使整个供电系统、线路的功率及能量损耗、馈电线路的导线截面、有色金属消耗量、开关设备和变压器容量都相应减少或降低。

无论从技术观点,还是从减少无功补偿所占用地方以及缓和、减少分厂地方窄小、生产用地紧张的矛盾压力的经济角度来看,都不失为一个较理想、简单有效的补偿方法。

(责任编辑何丽)图2集中补偿方式图3就地补偿方式浅析电网无功功率补偿技术低压配电屏母线其它负载电动机负载其它负载电动机负载高压配电屏母线(a)接于低压母线上(b)接于高压母线上QCQCM M M MM M M M动力配电箱配电母线高压配电装置配电母线其它负载电动机负载其它负载电动机负载(a)接于动力箱母线上(a)接于高压配电装置母线上QC应用技术203P I ONEERING WITH SCIENCE&TECHNOLOGY MONTHLY NO.122008。

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