2022年无功补偿技术的发展及应用 .pdf
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1、一、无功补偿技术及产品效能1.无功功率:电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量转换而占有电网容量叫做无功。2.谐波:谐波是指电网中非基波(50HZ中国)的其他频率的电流或电压。高次谐波,间谐波;谐波亦属于无功类别;谐波来源:非线性负载3.功率因数有功功率与视在功率之比功率因数位移因数畸变因数位移因数:负载电流与电源电压的相位差角(负载阻抗角)的余弦。畸变因数:基波有效值与总有效值之比正弦条件:功率因数负载阻抗角的余弦。纯电阻时为1;畸变条件:电源正弦,负载电流畸变时,即使纯电阻负载,功率因数1。如:单相半波整流电路带电阻负载4.无功功率的负面影响电压:感
2、性无功使电压下降,容性无功可使电压升高电流:产生无功电流分量,使视在电流增加线损:电流有效值增加,导致线路和变压器等损耗增大,变压器利用率降低5.谐波的危害设备(如电容器、线路、变压器等)过流;附加损耗;计量误差;继保误动作;通讯干扰;谐波量过大引起电网振荡6.谐波与无功补偿的作用降低视在电流,提高负载能力;降低线损,节能;改善不平衡;提高变压器利用率;稳定网压;改善供电质量;功率因数指标达标。二、谐波治理与无功补偿措施1.谐波治理无功补偿措施名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 6 页 -1)LC滤波:单调谐、双调谐特点:简单、造价低、容量大、兼有基波容性无功补偿能力
3、、易产生谐振、补偿支路只能滤单次谐波2)有源电力滤波器 APF:电力电子逆变技术特点:复杂、成本高、容量小、无谐振危险、可同时补偿各种谐波2.无功补偿措施一般情况下,负载总是感性的,因而所需的补偿电流为容性;1)集中补偿:一般在高压进线位置加补偿,补偿容量大,点少,投资少,主要解决功率因数指标达标;对低压网内的无功潮流和线损无改善作用。2)就地补偿:补偿点靠近负荷,单机补偿容量小,所需补偿点多,投资多,可改善无功潮流,降低线损,节能、增容效果3无功补偿装置的分类1)按补偿装置运动情况分:旋转补偿,静止补偿2)按响应时间分:静态无功补偿,动态无功补偿具有动态无功补偿性能的静止无功补偿装置是当前无
4、功补偿的主流趋势4谐波治理与无功补偿装置的分类1)固定电容器补偿无功补偿优点:简单,投资少;缺点:无功补偿电流不能随负载变化而调整,但随电源电压同向变化,易发生谐振2)固定 LC滤波器谐波滤波可滤除谐波谐振频率,对基波呈容性,于静态补偿3)接触器投切电容补偿将电容器分为若干组,用接触器来选择投切相应的电容器组,实现无功补偿量的调节。优点:可根据负载需要补偿缺点:电流冲击,投切需要延时过程,噪声抑制冲击:串联抗浪涌电抗名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 6 页 -投切需约 30S延时,静态补偿,属淘汰产品。4)新一代复合开关投切电容补偿(SLFK)用复合开关代替接触器投
5、切电容器组,实现无功补偿量的调节。目标:利用晶闸管控制电容投切,运行稳定。优点:电流冲击减小,不发热,无耗能,无噪音,属静态补偿。5)晶闸管投切电容补偿(TSC)用晶闸管控制投切电容器组,实现无功补偿量的调节。因为晶闸管投切速度快(US级),称“动补”优点:快速动态调节补偿量,电流冲击小,投切延时短,无噪声缺点:无谐波抑制能力,但造价比以上投切开关贵。属动态补偿。6)晶闸管投切滤波器补偿(TSF)在 TSC补偿支路采用 LC单调谐(需要按现场工况设计),成为 TSF装置,可快速调节无功补偿量的大小,也为“动补”。优点:快速动态调节补偿量,适应谐波工况,电流冲击小,投切延时短,无噪声缺点:造价比
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