电力系统两种无功补偿方式的比较研究
电力系统的无功补偿和电压调整的解决方案

电力系统的无功补偿和电压调整的解决方案为了保证电力系统的稳定运行和电能质量的提高,无功补偿和电压调整是非常重要的技术手段。
本文将从技术和设备两方面,详细讨论电力系统的无功补偿和电压调整的解决方案。
1.静态无功补偿装置(SVC):SVC是通过控制可变电容器和可变电抗器的容量,实现电力系统的无功调节。
它具有快速响应、精确调节无功功率因数的特点,并且能够提供压力支撑和电压稳定功能。
2.静态同步补偿装置(STATCOM):STATCOM是利用电力电子器件和控制系统,通过直流电压的调节来实现对电力系统无功功率的调节。
它能够实现快速响应和灵活控制的特点,可以有效地提高电力系统的无功调节能力。
3.无功发电机(SVC):无功发电机是利用发电机的励磁系统来控制无功功率的输出,实现电力系统的无功补偿。
它可以根据需要灵活调节无功功率因数,提高电力系统的无功调节能力。
4.并联电容器补偿装置:并联电容器补偿装置是通过并联连接电容器,提供无功功率来补偿电力系统的无功功率缺陷。
它具有成本低、简单可靠的特点,并且能够有效改善电力系统的功率因数。
5.无功补偿滤波器:无功补偿滤波器是利用滤波器来抑制电力系统中的无功电流,实现无功补偿。
它可以有效减少电力系统中的谐波和电磁干扰,提高电力系统的电能质量。
1.电压调整变压器:通过调整变压器的变比来实现电力系统的电压调整。
它可以根据需要提高或降低电压水平,保证电力系统的电压稳定性。
2.电压调整容性器:通过并联连接容性器,提供额外的无功功率,实现电力系统的电压调整。
它可以根据需要灵活调整电压水平,保证电力系统的电压稳定性。
3.电压调整调压器:通过调节调压器的输出电压,实现电力系统的电压调整。
它具有调节范围广、快速响应的特点,并且能够适应不同负荷变化的需求。
4.电力电子设备:电力电子器件和控制系统可以通过改变电力系统中的电流、电压和频率等参数,实现对电力系统的电压调整。
它具有响应快、控制精度高的特点,并且能够适应不同负荷的变化。
铁路电力线路动态无功补偿方案

电力电子• Power Electronics208 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】铁路 电力线路 动态补偿1 铁路电力线路动态无功补偿方式分析充分利用补偿技术对铁路电力线路的电容电流进行合理补偿是确保铁路能够持续、稳定的运行的关键所在。
现阶段存在集中补偿、分散补偿、固定补偿、动态补偿四种补偿方式。
但是,因为高速铁路电力供电系统在不同时间会有不同的运行方式,不同的运行方式会造成负荷电流的变化,而电缆线路的电流也会随着负荷电流的变化而变化,所以,我国目前采用的是固定补偿和动态补偿相结合的方式,即固定补偿是在沿着铁路线路建立的作为沿线信号中继站的箱式变电站安装并联电抗器,动态补偿是在电力铁路线路的变电站中安装动态补偿装置。
目前高速铁路电力供电系统中采用的动态无功补偿方式有以下几种:1.1 分组投切电抗器的补偿方式分组投切电抗器的补偿方式所利用到的装置是成套补偿装置、计算机、真空接触器、大数据分析等技术。
其中成套补偿装置是3个不同容量的电抗器;计算机是分析功率因素、线路无功情况对成套补偿装置进行控制;真空接触器是接收到计算机命令,对电抗器进行自动投切;大数据技术是根据无功补偿数据做出合理化的投切方案。
分组投切电抗器的补偿方式是出现无功-大数据做出优化方案-计算机根据方案发出命令-真空接触器进行自动投切。
分组投切电抗器补偿方式可以设置自动操作,用计算机不仅可以控制分组投切装置的动作和次序,还可以设定功率因数,这样不仅避免了铁路电力线路动态无功补偿方案文/曹永亮投切过程中振荡情况的出现,还保证了装置动作的精准性,有利于系统可靠性的提高。
1.2 相控电抗器的补偿方式相控电抗器的补偿方式,可以自动跟踪供电系统电压和无功的变化,通过控制晶闸管的导通角来连续调节电抗器的电流,把功率因数补偿至要求的范围之内,从而实现无功补偿。
110kV变电站无功补偿研究

110kV变电站无功补偿研究摘要:本文主要对110kV变电站无功补偿的补偿容量进行研究,主要阐述了无功补偿考虑因素及设计计算。
在理论方面主要考虑无功负荷和电缆的充电无功功率,主要包括无功负荷的考虑因素及实际情况下的计算方式,电缆充电无功功率的考虑因素和计算方式。
最后通过以上两个因素综合考虑后作为变电站选择容性无功补偿装置或者感性无功补偿的依据,为实际工程案例做了无功补偿计算,最后为变电站无功补偿装置的选择和应用提供借鉴性结论。
关键字:110kV变电站、无功补偿、无功负荷、充电功率。
引言随着我国成为世界第2大经济体,作为一个制造大国电力负荷不断增长,国家出台了若干增量配网相关政策,支持电力改革。
110kV变电站的建设作为增量配网及电力改革的重要抓手将越来越广泛的投资和建设。
电网输中电气设备存在感性原件和容性原件,导致电网为满足用电使用的情况输出有功的同时,同样附带输出无功。
为了提高电网的效率,电力系统需要保证功率因素在合理区间。
根据《电力系统无功补偿配置技术原则》(Q/GDW 1212-2015),“110 kV 变电站的容性无功补偿装置,以补偿变压器无功损耗为主,适当兼顾负荷侧的无功补偿。
补偿容量按照主变压器容量的15%~30%配置,并满足110kV主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于0.95,在低谷负荷时功率因素应不高于0.95”。
无功补偿需要考虑的因素变压器以及用电负荷的设备,大部分属于电感线圈,故此,在以前的110kV 变电站的无功补偿上主要考虑变压器的无功负荷。
无功负荷主要与变压器的负债率及变压器本体性能有关。
110kV变电站的无功补偿中不仅要考虑变压器本体与负荷的无功负荷外,同时需要关注变电站外电源线路的充电功率。
外电源线路的充电功率与外电源线路的敷设方式和长度有关。
由于城市化的推进,110kV变电站的外电源架空线路受到限制,多数情况下,外电源入地敷设取代架空线路。
由于入地敷设的电缆容性特征比架空线缆高出一个数量级,导致外电源线路具有明显的容性特征,这种容性特征将在110kV变电站的使用中向电网倒送无功,这部分无功被称为电缆的充电功率。
电力系统中配电系统的动态无功补偿分析

电力系统中配电系统的动态无功补偿分析作者:付宇锋来源:《中国新技术新产品》2012年第20期摘要:我国的经济、科技正在逐步向国际高端的水平发展,在他们发展的同时,我国的电力事业也正如火如荼进步着,但是不得不说的是进步的同时也存在一些的问题,目前广大的用户对电能的质量以及可靠性能等方面有了很多新的要求。
很多动态的无功补偿设备营运而生。
电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率,同时自身就能产生无功。
但是目前此项技术还没有很完善。
关键词:配电系统;动态;无功补偿中图分类号:TM64 文献标识码:A1配电系统中的动态无功补偿装置无功功率补偿,简称无功补偿,他在我们的整个系统中主要作用是提高电网的功率,降低损耗,以此来提高我们的工作效率,积极地改善我们的电力环境等。
通过上述我们发现,做好无功工作是很重要的。
工作中我们要认真的选择好进行补偿的设备,这样能够很好的降低网损,提高供电质量等。
相反地,如果我们不能有效的选取设备就会给我们的系统带来很多不利的因素,影响系统的工作。
所谓的无功有两种方式,一种是动态的一种是动态的。
静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感,动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。
平时用的补偿都是有级的。
换句话说常用的补偿装置如电容,是按组来进行投切的,通俗点就是系统产生的和你补偿的数量不会一样,虽然不是很完美,但是由于此种方法已经在很大程度上提高了功率,所以说是值得使用的。
但是,有一些负载,在工作时产生的无功存在很大的变化,而且速度很快,有时快到毫秒,最常见的就是电焊机,他的一个工作时间仅为零点二秒的时间,间还有几十秒的半负荷及几十秒的停顿,具体工作时,无功改变是没有规律可循的。
此时,如果我们还用过去的方法是无效的。
我们应该使用上述的动态模式进行。
动态,指的就是速度快,及时性好。
第一点就是速度必须要有保证,第二点就是不乱用电负载用多少的无功,补偿设备就得补偿多少。
关于电力系统电压与无功补偿问题探讨

关于电力系统电压与无功补偿问题探讨电力系统中无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视,合理地投停使用无功补偿设备,对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。
如果系统无功电源不足,则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡,即靠电压降低、负荷吸收无功功率的减少来弥补无功电源的不足。
同样,如果由于电网缺乏调节手段或无功补偿元件的不合理运行使某段时间无功功率过剩,也会造成整个电网的运行电压过高。
因此,要维持整个系统的电压水平,就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路和变压器中的无功功率损耗。
一、无功功率就地补偿的概念无功补偿装置的分布,首先要考虑调压的要求,满足电网电压质量指标。
同时,也要避免无功功率在电网内的长距离传输,减少电网的电压损耗和功率损耗。
无功功率补偿的原则是做到无功功率分层分区平衡,就是要做到哪里有无功负荷就在那里安装无功补偿装置。
这既是经济上的需要,也是无功电力特征所必需的,如果不这样做,就达不到最佳补偿的目的,解决不了无功电力就地平衡的问题。
二、无功功率的平衡在电力系统中,频率与有功功率是一对统一体,当有功负荷与有功电源出力相平衡时,频率就正常,达到额定值50Hz,而当有功负荷大于有功出力时,频率就下降,反之,频率就会上升。
电压与无功功率也和频率与有功功率一样,是一对对立的统一体。
当无功负荷与无功出力相平衡时,电压就正常,达到额定值,而当无功负荷大于无功出力时,电压就下降,反之,电压就会上升。
电压与无功功率之间的关系要比频率与有功功率之间的关系复杂得多,大体上有以下几点:2.1在一个并列运行的电力系统中,任何一点的频率都是一样的,而电压与无功电力却不是这样的。
当无功功率平衡时,整个电力系统的电压从整体上看是会正常的,是可以达到额定值的,即便是如此,也是指整体上而已,实际上有些节点处的电压并不一定合格,如果无功不是处于平衡状态时,那么情况就更复杂了,当无功出力大于无功负荷时,电压普遍会高一些,但也会有个别地方可能低一些,反之,也是如此。
无功功率补偿的常见方式方法

无功功率补偿的常见方式方法
1、无功功率补偿的常见方法
(1)并联电容器组
电力电容器是一种静止的无功补偿设备。
它的主要作用是向电力系统供应无功功率,提高功率因数。
采纳就地无功补偿,可以削减输电线路输送电流,起到削减线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
(2) 静止无功补偿器
静止无功补偿器是一种没有旋转部件,快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器(固定或分组投切)并联使用。
电容器可发出无功功率(容性的),可控电抗器可汲取无功功率(感性的)。
通过对电抗器进行调整,可以使整个装置平滑地从发出无功功率转变到汲取无功功率(或反向进行),并且响应快速。
(3) 同步补偿
运行于电动机状态,不带机械负载也不带原动机,只向电力系统供应或汲取无功功率的同步电机。
用于改善电网功率因数,维持电网电压水平。
2、无功功率补偿的方式
(1)、集中补偿:装设在企业或地方总变电所6~35KV母线上,可削减高压线路的无功损耗,而且能提高本变电所的供电电压质量。
(2)、分散补偿:装设在功率因数较低的车间或村镇终端变、配电所的
高压或低压母线上。
这种方式与集中补偿有相同的优点,但无功容量较小,效果较明显。
(3)、就地补偿:装设在异步电动机或电感性用电设备四周,就地进行补偿。
这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数,又能转变用电设备的电压质量。
无功补偿SVG-SVC-MCR-TCR-TSC的区别概要
⽆功补偿SVG-SVC-MCR-TCR-TSC的区别概要⽆功补偿SVG、SVC、MCR、TCR、TSC区别TSC TCR型SVC MCR型SVC SVG吸收⽆功分级连续连续连续响应时间20ms 20ms100ms 10ms运⾏范围容性感性到容性感性到容性感性到容性谐波受系统谐波影响⼤,⾃⾝不产⽣谐波受系统谐波影响⼤,⾃⾝产⽣⼤量谐波受系统谐波影响⼤,⾃⾝产⽣较⼤量谐波受系统谐波影响⼩,可抑制系统谐波受系统阻抗影响⼤⼤⼤⽆损耗⼩⼤较⼤⼩分相调节能⼒有限可以不可可以噪声较⼩较⼩⼩体积(同等容量)⼤⼤较⼤⼩TSC:晶闸管投切电容器,采⽤⽆源器件(电容器)进⾏⽆功补偿,分级补偿,不能实现连续可调。
TCR:晶闸管控制电抗器。
MCR:磁控电抗器,与TCR类似,需要和电容柜配合实现动态⽆功补偿,可实现连续可调。
SVC:静⽌⽆功补偿装置,采⽤⽆源器件进⾏⽆功补偿的技术总称,包括:TSC、TCR等,“静⽌”是与同步调相机对应,⼀般来说将使⽤晶闸管进⾏控制的补偿装置成为“SVC"。
SVG:静⽌⽆功发⽣器,采⽤电能变换技术实现的⽆功补偿。
SVG与其它的最⼤区别在于能主动发出⽆功电流,补偿负载⽆功电流。
⽽其它均为⽆源⽅式,依靠⽆源器件⾃⾝属性进⾏⽆功补偿。
静⽌⽆功补偿器(SVC) 与静⽌⽆功发⽣器(SVG)有什么异同?静⽌⽆功补偿器(SVC)该装置产⽣⽆功和滤除谐波是靠其电容和电抗本⾝的性质产⽣的。
静⽌⽆功发⽣器(SVG)该装置产⽣⽆功和滤除谐波是靠其内部电⼦开关频繁动作产⽣⽆功电流和与谐波电流相反的电流。
相关知识静⽌⽆功补偿器⼜称SVC,传统⽆功补偿⽤断路器或接触器投切电容,SCV⽤可控硅等电⼦开关,没有机械运动部分,所以较静态⽆功补偿装置。
通常的SVC组成部分为1.固定电容器和固定电抗器组成的⼀个⽆功补偿加滤波⽀路该部分适当选择电抗器和电容器容量,可滤除电⽹谐波,并补偿容性⽆功,将电⽹补偿到容性状态。
2.固定电抗器3.可控硅电⼦开关可控硅⽤来调节电抗器导通⾓,改变感性⽆功输出来抵消补偿滤波⽀路容性⽆功,并保持在感性较⾼功率因数。
电力系统电压及无功补偿
电力系统电压及无功补偿电力系统电压与无功补偿交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分将用于作功而被消耗掉,这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能,我们称为“有功功率”。
另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有作功,由电能转换为磁能,再由磁能转换为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称为“无功功率”,无功是相对于有功而言,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转。
2、无功功率按电路的性质有正有负,Q为正值(感性)时表示吸收无功功率,Q为负值(容性)时表示发出无功功率,在感性电路中,电流滞后于电压,f >0,Q为正值。
而在容性电路中,电流超前于电压,f < 0,Q为负值。
这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。
3、输电线路电压损耗由两部分组成,即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。
一般说来,在超高压电网的线路、变压器的等值电路中,电抗的数值比电阻大得多。
所以无功功率对电压损耗的影响很大,而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。
因此,可以得出结论,在电力系统中,无功功率是造成电压损耗的主要因素。
由电压损耗表达式DU = (PR + QX)/U可知,要改变电压损耗有两种办法。
(1)改变元件的电阻;(2)改变元件的电抗,都能起到改变电压损耗的作用。
可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗,这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。
适宜负荷不断增加的农村地区采用。
而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗,在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。
在我国,220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。
采用分裂导线,降低线路电抗,不仅仅减少了电压损耗,而且有利于电力系统的稳定性,能提高线路的输电能力。
减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿,就是在线路中串联一定数值的电容器,大家知道,同一电流流过串联的电感、电容时,电感电压与电容电压在相位上正好差180串联电容器补偿,现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上4、除了用改变电力网参数来减少电压损耗以外,改变电压损耗的另一个重要方面是改变电网元件中传输的功率。
无功补偿的作用和原理
无功补偿的作用和原理无功补偿是电力系统中的一项重要技术,它的作用是改善电力系统的功率因数和稳定电压,从而提高电力系统的效率和可靠性。
本文将详细介绍无功补偿的原理和作用。
一、无功补偿的原理无功补偿是通过引入无功功率的电容器或电感器来抵消电力系统中的无功负荷,从而达到改善功率因数的目的。
在电力系统中,有功负荷(如照明、电热等)只消耗有功功率,而无功负荷(如电动机、变压器等)不仅消耗有功功率,还消耗无功功率。
无功功率在输电过程中会引起电线损耗、电压变化等问题。
因此,通过引入无功补偿来减少无功功率的消耗,可以提高电力系统的效率。
在电力系统中,无功补偿主要可以采用电容器和电感器两种方式。
电容器补偿主要通过引入电容器来补偿感性负荷的无功功率,而电感器补偿则是通过引入电感器来补偿容性负荷的无功功率。
通过调节电容器和电感器的容值和接入位置,可以实现对电力系统无功功率的补偿和控制。
二、无功补偿的作用1. 改善功率因数:功率因数是衡量电气设备使用电能效率的一个重要指标。
功率因数越低,电力系统损耗越大,效率越低。
通过无功补偿可以减少电力系统的无功功率消耗,从而提高功率因数,减少系统损耗,提高电力系统的效率。
2. 稳定电压:电力系统中的无功功率会引起电压变化,影响电力系统的稳定性。
无功补偿可以通过减少无功功率的消耗,稳定电力系统的电压。
特别是在长距离高压输电线路中,无功补偿可以有效控制电压的变化,减少电压降低和波动。
3. 提高电力系统的可靠性:无功补偿能够减少电力系统的无功功率损耗,提高电网的可靠性。
在电力系统中,无功功率的消耗会导致许多问题,如电线损耗、电压波动等,通过无功补偿可以有效地解决这些问题,提高电力系统的可靠性和稳定性。
三、无功补偿的应用领域无功补偿技术在电力系统的各个领域都有广泛的应用,如发电厂、变电站、工业用电等。
1. 发电厂:发电厂通过无功补偿可以改善发电效率、提高电流质量和稳定电压。
特别是在风电和光伏发电中,由于能源的不稳定性,无功补偿技术的应用尤为重要。
对电力系统无功补偿及谐波抑制策略的研究
对电力系统无功补偿及谐波抑制策略的研究【摘要】大容量变流设备的应用越来越广泛,电力系统中的电压与电流波形发生畸变,不仅降低了电能质量,而且影响到电力系统的正常运行,因此针对电力系统的谐波治理与无功补偿技术,不仅可以提升供电设备运行的稳定性与工作效率,而且可以在保证供电质量的前提下降低供电成本,所以有着重要的现实意义。
本文就针对电力系统的无功补偿技术与谐波抑制策略进行分析。
【关键词】电力系统无功补偿谐波抑制1 谐波的产生与危害1.1 谐波的产生具体而言,谐波是由谐波电流源产生的。
在正弦电压施加于非线性负荷条件下,电流就会变换为非正弦波,而负荷连接电网,相应的电网中就会注入非正弦电流,在电网阻抗上产生压降,最终形成非正弦波,受其影响,电压与电流的波形均会产生畸变。
由此可知,电网的谐波源主要来自于非线性负荷。
在电力系统中,谐波源的种类大概可以分为三种,一种为半导体非线性负载,包括各种整流设备、交直流换流设备、相控调制变频器、其它节能电力电子设备与控制设备等;另外一种为磁饱和非线性负载,主要来自于变压器、发电机以及电抗器等设备;还有一种为电弧非线性负载,主要来自于各种气体放电灯、冶金电弧炉以及直流电弧焊等。
之前由于电力电子设备的应用不如现在这么广泛,因此磁饱和非线性负载以及电弧非线性负载为主要的谐波源,但是随着电子电力设行的应用越来越广泛,半导体非线性负载逐渐成为最主要的谐波来源。
1.2 产生谐波的主要原因与谐波危害多种因素均可导致谐波的产生,不过常见的有两种,即由于非线性负荷产生的谐波,另外一种则是由逆变负荷产生的谐波,前一种负荷包括可控硅整流器以及开关电源等,这种负荷所产生的谐波频率通常是工频频率的整数倍,比如三相六脉波整流器主要产生5次、7次谐波,三相十二脉波整流器主要产生11次与13次谐波;而后一种负荷除了产生整数次谐波外,还会产生分数谐波,其频率为逆变频率的两倍,比如中频炉采用三相六脉波整流器,其工作频率为820Hz,不仅会产生5次、7次谐波,而且还会产生分数谐波,其频率为1640Hz。
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电力系统两种无功补偿方式的比较研究
[摘要]随着我国经济的快速发展,在生活生产中对电力的需求也越越来越大,而日益提高的人民生活水平也对电力供应的可靠性、安全性以及供电质量有了更高的要求。
供电压力的不断增加,影响了无功功率的分布,导致电力系统不能正常工作。
因此合理的对电网进行无功功率的补偿可以有效地维持供电电网的健康运行,也能大大保证电网运行的安全、高质,确保了国民经济的发展和人民群众的正常生活。
本文介绍了无功功率对电网电压的影响,并对实际应用中的两种常用的无功补偿方式进行了说明和比较。
[关键词]电力系统无功功率补偿方式比较
电动机的运转要建立并维持旋转的磁场来使转子产生转动从而带动设备的运行,而电动机转子建立的磁场靠的就是来自电源中的无功功率。
而变压器的运行也需要无功功率使线圈产生磁场来感应出电压。
当电网中无功功率的供应不足时,用电设备就不能正常地建立电磁场,影响整个电力供应系统的运行。
地理系统中无功功率的分布是否合理,既决定了电力系统为电力用户供电质量的优劣,也对电网系统自身的运转的安全性以及经济性有着很大影响。
1电力系统无功功率对电压产生的影响
电网中无功功率的高低对电网电压的质量有极大的影响,维持着电网电压的水平,而电压水平的高低又影响着电网运行以及电力用户的正常用电。
无功电源的容量不足时,电力系统中的电压就不能正常保证,而电网中无功功率的因数以及电压的改变会导致电气设备无法合理利用,引起不必要的功能损耗。
而无功功率产生的电压变化对供电和用电系统的具体影响主要是:
1.1电压高低对电网系统的巨大影响。
(1)电压过高:加快了变压器中铁芯的损耗速度,导致变压器内温度过高从而减少其使用寿命。
电压过高还会直接地影响高压输电设施的绝缘性和寿命。
(2)电压过低:导致了电厂中使用的电力设备的转速下降,影响正常的发电量;同时加大了电网的功率以及能量的的损耗。
当无功功率极其不足时,电力系统会出现崩溃的现象。
1.2对电力用户的巨大影响。
(1)电压过高:对电器设施的绝缘性造成损坏,缩减变压器、照明等设备的使用寿命。
(2)电压过低:影响工厂用电设备的生产能力,降低电炉的功率,照明设备的发光度下降。
(3)电压闪变:电网中的冲击性负荷导致电压突然地下降或上升,对电力用户的使用和安全都带来了危险。
因此,合理地对无功功率进行补偿,可以有效地保证电网系统中电压的水平,
稳定电力系统的运行,防止不相干的远距传输以降低电网的损耗,减少发电成本。
对于解决中低电网中长期无功功率不足,具有低投入高回报的优点。
2电力系统无功功率主要补偿方式的说明与比较
要想维持电力系统中电压的稳定,就要保证电力系统中无功功率能够保持平衡。
也就是系统中无功电源能发出的功率要大于等于电网正常负荷需要的无功功率以及电网中无功损耗的量。
电力系统中的无功功率平衡关系是:Qge-Qt-Qfe=Qb,关系式中,Qge表示电源所发出的所有无功功率的和;Qt整个表示电网中无功功率损耗的和;Qfe 表示无功负荷的和;而Qb则表示电力系统中可以提供的备用的无功功率。
当Qb大于0时,说明系统中可用的无功功率达到了平衡且保存有适当的备用。
当它小于0时,说明电力系统中的无功功率不足以维持系统运行。
这时,要想保证电力系统的运行电压达到正常水平,就要考虑对电网增加无功功率的补偿装置,这包括了全部发电机所发出的无功功率以及各种无功功率补偿设备所提供的无功功率。
而常用的无功功率补偿方式主要有变电站的集中补偿、杆上无功补偿、用户端无功补偿以及低压集中无功补偿等,而我们要着重探讨分析的是低压集中补偿和配电线路即杆上补偿这两种具有实践意义的方式
(1)低压集中补偿。
目前,国内使用比较普遍的无功补偿方式就是在配电的变压器的380V侧进行集中的无功补偿。
这种方法的实施要点是:①通常情况下这种方法所使用的自动补偿控制器进行控制的低压型并联电容柜的容量在几十到几百千乏之间不等,在实际使用中要依据电力用户实际的电网负荷的水平波动情况使用相应的电容器对无功功率进行相应数值的追踪补偿。
②主要目的是凭借对专业用电用户电力系统中的功率因数进行提高,来实现其中无功功率的平衡,在一定程度上降低了配电电网以及配电表的耗损程度,同时保证了该用电户的正常电压水平。
③这种方法进行补偿所需要的投资费和维护成本都要由专用变电用户自己承担。
在当前的国内市场上有许多自动补偿装置,主要是根据无功功率的因数对电容器自动的进行功率补偿。
这种方法可以保证专用变电用户的电能质量,然而对于整个电力系统来说有一定的危害。
因为线路的整体电压水平是基于系统的情况来判断的,如果单纯的补偿无功功率的量,当系统线路的电压偏高或者低时,无功功率的补偿量与实际的需要会有很大出入,为整个电力系统带来一定的危险。
(2)配电线路补偿。
对于配电网中难以顾及的共用变压器,可以使用户外并联的电容器来安置在电线杆上来对线路进行无功功率的补偿,这样可以提高配电网络的功率因数以此来进行降损升压。
但是因为电线杆上装备的并联电容器往往距离变电站比较远,对其配置、保护、控制以及维修的成本和难度都比较高,并且在工作中常常受到安装的环境以及空间等一些客观条件的限制,造成难以进行施工。
所以配电线路的杆上进行补偿要注意以下问题:①无功补偿点的数量要有所控制,一条线路上应设置单个补偿点进行补偿,不适宜多点的补偿。
②注意简化控制管理方式,在电线杆上不应设置分组投切。
③无功功率的补偿量不能过大,否则会致使配电线路因过轻而无法承载出现电压过量和功率补偿过量的现
象。
另外由于杆上的空间比较有限,如果将太多电容器设置在同一个电线杆上,既对线路安全产生威胁,又致使电容器散热出现困难。
④线路接线要简单化,每相最好止使用一台电容器设备,可以有效降低无功补偿设备发生故障的概率。
⑤简化保护方式,只使用熔断器以及氧化硅避雷器来作为线路的电流过大和电压过大的保护。
(3)两种补偿方式的比较
①低压集中补偿主要是对专用变电用户进行无功补偿,而许多的公用变压器以及光大群众家庭用户和小型变电用户的变压器往往安装在户外电线杆上,要进行低压补偿就不太现实。
且维护控制较麻烦,极易形成安全隐患,适用范围受到了限制。
②相对于集中补偿,线路补偿主要针对10KV公用线路进行无功补偿,其投资小、效率高、回收较快且便于维护管理,弥补了集中补偿的不足之处。
但是这种方法的适应能力比较差,主要对基本的无功功率进行补偿,不能岁线路负荷水平的变化进行自动地投切,难以达到预期目标,因此需要开发出自动投切技术。
3结语
在电力系统中,因为有许多来自与电力线路变压器及其他用电设备中的无功电荷存在,因此在运行时需要对其进行无功功率的补偿,来维持电力系统的正常工作。
而大量的无功功率会加大线路的电压以及电能的损失,减少电力企业的效益。
因此要做好无功补偿工作,对配电电网进行无功补偿,提高其功率因数,保证无功功率的平衡,对电网的正常健康运行有着重要作用。
在技术上应根据对象和环境的不同将多种补偿方式进行有效结合,比较使用,提高无功功率的补偿效率,维护供电网络的通畅,保护电力企业的经济效益,维持电力系统的良好平稳运行,保证国民生活生产能够安全进行。
参考文献
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