無功功率補償技術在電力系統(tǒng)中的應用探討[權威資料]

無功功率補償技術在電力系統(tǒng)中的應用探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 :隨著電力系統(tǒng)相應建設項目的不斷完備與擴張，使得人們對供電的質量和供電安全可靠性提出了更高的要求，無功功率補償技術在電力系統(tǒng)中的應用最大限度的降低了供電成本，提高了供電質量，在對電力系統(tǒng)節(jié)約用電的可持續(xù)發(fā)展建設中起著越來越重要的作用。 關鍵詞 :電力系統(tǒng)；無功功率；功率補償技術 F407.6 A 1. 無功功率補償概述 所謂 的無功功率補償技術主要是指在交流電路中的功率分量，在電力系統(tǒng)中的變電所，或者是也可以直接在電能用戶變電所裝設無功功率電源，通過裝設無功功率電源來改變無功功率的流動，以便提高電力系統(tǒng)整體的電業(yè)水平，從而能有效的減小電力網絡的損耗，并且改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能。無功功率也可以通俗的認為是沒有消耗電能。無功功率補償種類主要包括集中補償、組合就地補償、單獨就地補償、職能無功補償、具有飽和電抗器的無功補償裝置等。無功補償作用主要是能夠提高電力用戶的功率因數(shù)和電工設備的利用率，電力網絡的有功損耗，能夠合理的控制電力系統(tǒng)的 無功功率流動，提高電力系統(tǒng)整體電壓水平，能夠有效地節(jié)約電能，提高電能質量等。 2 我國電力系統(tǒng)無功功率補償現(xiàn)狀 隨著電力行業(yè)快速發(fā)展，特別是近年來國家電網建設的普及，使得電力負荷迅猛增長，從而對無功功率的需求越來越大，對無功功率補償?shù)囊笠苍絹碓礁摺Ｄ壳拔覈娏ο到y(tǒng)的無功功率補償方式主要是同步調相機、并補裝置以及并聯(lián)電壓器。但是這幾種補償方式在為電力系統(tǒng)提供便利的同時也存在一定問題。 2.1 補償手段問題我國目前電力系統(tǒng)普遍采用就地補償原則，但是就地補償雖然能在一定程度上降低 成本，但是其本身也有一定的局限性，在注重補償功率因素的同時，忽略了系統(tǒng)網的損耗問題，使得系統(tǒng)網能量損耗過大，不利于電力系統(tǒng)的運行。 2.2 無功潮流傳輸問題我國電力系統(tǒng)中無功補償線路因為距離原因，使得大量的無功潮流涌向高壓變電站，增大了無功變電站的電壓負荷，而且由于無功潮流傳輸距離相對較遠，使得其對地方的分布電容相對較大，往往出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。 2.3 對電力用戶監(jiān)管不力，增大電力成本負荷電流在通過線路遠距離的傳輸過程中，會產生降低的電能功率因數(shù)，增大電能的損耗，電能因數(shù)高低決定著電能損耗的 大小，而且由于電力相關部門監(jiān)管不力，使得用戶不能充分意識到無功功率補償增大所帶來的好處，因為會在一定程度上增加電力成本，增大用戶的電費支出。 3 無功功率補償技術在電力系統(tǒng)中的應用 無功功率補償技術在電力系統(tǒng)中的應用價值主要還是通過對不同的無功功率調節(jié)方法的改進等，從而加大電力設備在使用過程中的功率因素，達到節(jié)省能源以及降低損耗的作用。無功補償技術能夠有效的控制電力系統(tǒng)無功功率的流動，達到優(yōu)化電能質量的目的，使得電力系統(tǒng)的抗干擾能力大大增強。 3.1 目前無功功率補償技術在電 力系統(tǒng)中應用主要是類別 3.1.1 傳統(tǒng)靜止無功補償裝置我國目前普遍采用的是靜止無功補償裝置，它可以算得上是目前最為先進的無功功率補償裝置。靜止無償補償裝置其實是一種平滑可控，沒有旋轉部件的無功功率補償裝置，它運行原理是將電力電容和平湖可控的電抗其進行并聯(lián)使用。相對于電力電容器來說其本身優(yōu)點是能提高符合的功率因數(shù)，能有效減少線路的損耗，改善供電電壓的質量，而且運行維護起來相對較為簡單，從而能夠提高設備的有效利用率，以減少用戶的電費支出。 3.1.2 同步調相機裝置同步調相機是同步電機的特 殊運行狀態(tài)，其運行狀態(tài)根據系統(tǒng)的需要來進行調節(jié)，其主要靠勵磁運行設備向電網發(fā)出和吸收公共功率來維持自動的維持電壓，即使在設備出現(xiàn)故障的時候也能調整系統(tǒng)電壓，從而保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。它的優(yōu)點是可以平滑的改善無功功率的大小和方向，但是其運營成本相對較高，運行損耗較 3.1.3 電力有源濾波器電力有源濾波器是一種動態(tài)的電子裝置，必須依靠電源才能工作。它通過動態(tài)的對諧波頻率和大小的抑制來實現(xiàn)無功補償。其系統(tǒng)只要是由補償電流發(fā)生電路和指令電流運算電路兩部分構成，其主電路一般是由脈寬調制逆變器構成。電力有源 濾波器作為一項改善供電質量的關鍵技術，他通過對電網中某幾個節(jié)點消諧波補償電流的注入，來對電力系統(tǒng)中的電能質量進行綜合的治理。主要分類包括并聯(lián)型、串聯(lián)型以及串并聯(lián)混合型等。雖然電力有原濾波器能溝有效的控制和提升電能質量，但是在其經濟性方面考慮，其成本價格相對較高，而且國內對電力有源濾波器的研究要遠遠落后于國外。 3.2 采用移相電容器進行人工補償 3.2.1 補償原理 移相電容器，亦稱并聯(lián)電容器，它的主要用途是補償電力網中感性負荷的無功功率，以提高其功率因數(shù)。由于電力網的負荷大多 數(shù)是感性負荷，其原理如下：接有電阻負荷 r 和電感性負荷 x ，并接有并聯(lián)電容器 c ，其中通過的電流分別為 Ir,Ix 和 Ic，電流 I1 是 Ir 和 Ix 的相量和。電阻性負荷電流 I R 與電壓 U 相量一致，電感性負荷電流 IX 滯后于電壓 U90； I1 與電阻相位差為 其接入并聯(lián)電容器后，由于電容性電流 I c 超前電壓 U 9 0 ，其相位正好與 I x 相反，故可以補償一部分感性電流，此時的合成電流由 I1 減少到I2 與電壓 U 的相位差由 1 減小到 2 ，從而使負荷的功率因數(shù)值由 C O S 1 提高到 C O S 2 ，這就是并聯(lián)電容器可以進行無功補償?shù)脑怼?3.2.2 電容器，電容量和無功功率的計算。 a : 電容器按下列計算： C = Q / C 式中 C - - - 電容量（ F ） Q - - - 電荷量（ C ） U - - - 電極間電壓（ U ） b : 電容值與無功功率的關系當電容器兩端施以正弦交流電壓時，它發(fā)出的無功功率 Q=2fu(uar)式中 f m 頻率（ H z ） C - - - 電容（ F ） U 是容器端電壓、并聯(lián)電容器補償方式由地移相電容器具的設備簡單，容量大小組合是很靈活的， 安裝和維護方便，本身損耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點，因而在電力系統(tǒng)無功補償方式有三種：個別補償；分組補償；集中補償。個別補償在用電設備附近按照其本身無功功率的需要裝設電容器組，一般與用電設備合用一臺開關，與用電設備同時斷開或運行。優(yōu)點：在未端負荷處補償，最大限度地減少系統(tǒng)中流過的無功功率，使整個供電線路的功率及能量損耗，送電線路的導線截面，有色金屬消耗量，開關設備和變壓器容量都相應減少或降低，從技術觀點看，這是最好的補償方式。缺點：電容器利用率低，因為用電設備切除的同時電容器也切除，否則，產生無功功率的輸送 。易受到機械振動及其它環(huán)境的影響，另外，在容量配合方面要注意，容量過大，當電源斷開時，因電容器放電而使是動機產生自勵磁，引起進電壓造成電動機損壞。分組補償是將電容器組分別安裝在各個車間的配電盤處，可使配電變壓器以及從變電所至車間的線路都獲得補償?shù)男Ч?。電容器分散裝設在各車間內， 可以就近補償主要用電設備所消耗的無功功率。由于這部分無功功率不再通過車間以上線路輸送， 從而使車間以上的變壓器和配電線路的無功功率損耗相應地減少。分組補償?shù)膬?yōu)點是：利用率高，所需的電容器總量小。集中補償：是將電容器組裝設在用戶專用變 壓器電站或配電室的低壓母線上。 集中補償?shù)男б妫?a ）可以就地補償主變壓器或配電變壓器的無功功率損耗，由于減少了變壓器的無功電流，相應地可以少變壓器的容量或者說可以增加變壓器所需的有功負荷。（ b ）可以補償變（配）電站以上輸電線路的功率損耗。（ c ）可以就近供應配電線路（ 6 - 1 0 K V 或 3 8 0 V ）前段線路本身及其所帶用電設備的無功功率損耗。（ d ）可以補償配電網絡內分散裝設的電容器容量的不足部分。（ e ）可以利用電容器組的投切裝置進行調壓，改善電壓質量。優(yōu)點：能方便地同電容器組的自 動投切裝置配合，自動追蹤無功功率變化而改變用戶總的補償容量，避免在總的補償水平上產生過補償或欠補償，從而使用戶的功率因數(shù)始終保持在規(guī)定的范圍內?？墒褂脩暨_到最優(yōu)補償。集中補償有利于控制用戶本身的無功潮流，避免受電力網電壓變化或負荷變化而產生過大的電壓波動。當電壓波動超過允許范圍時，不借助自動投切裝置調整母線電壓水平，以改善電壓質量。電容器組的基本容量是根據用戶正常負荷需要確定的，運行時間長，利用率高，補償效益就高，而且集中補償方式在運行中維護上較為方便。 4 結束語： 無功功率補償技術能 夠提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低電力成本以及提高電力系統(tǒng)的整體電壓等方面的作用，使得其在電力系統(tǒng)中的應用越來越被人們認同，目前我國廣泛使用的還是靜止無功功率補償器。 參考文獻： 1 張小紅 ,楊濤 .變電所綜合自動化在電力系統(tǒng)中的應用 J. 青?？萍?. 2011(02) 2 竺建慧 .淺議無功補償 J. 天津科技 . 2010(04) 3 李東 .淺談低壓無功補償裝置在配電網中的應用J. 中國科技信息 . 2010(17) 文檔資料：無功功率補償技 術在電力系統(tǒng)中的應用探討 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關文檔 :小議風景園林工程中大樹移栽技術 纖維封層技術在公路養(yǎng)護中的應用研究 現(xiàn)場施工管理在公路工程中的運用探究 萬安縣 50 年氣候變化特征分析 我國公路路基工程施工流程探究 土建工程項目中的安全管理研究 輸變電工程質量管理現(xiàn)狀及對策研究 屋面防水工程施工質量問題分析 我國目前市政工程施工的存在問題及對策 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術 往復式壓縮機安裝質量控制要點 土木建筑工程結構的安全性與耐久