無功補(bǔ)償講課（課堂PPT）

1、.1無無 功功 補(bǔ)補(bǔ) 償償許許 杏杏 桃桃 2005 2005年年4 4月月南京南京.2 主 要 內(nèi) 容一、無功補(bǔ)償本質(zhì)與作用 二、無功補(bǔ)償方法與裝置 三、網(wǎng)絡(luò)無功優(yōu)化與控制 四、電弧爐鋼廠無功補(bǔ)償.3 一、無功補(bǔ)償本質(zhì)與作用無功功率的理解無功功率的數(shù)學(xué)定義無功補(bǔ)償?shù)脑頍o功補(bǔ)償?shù)淖饔?4以下是對(duì)“無功功率”的兩種表述，請(qǐng)判斷正誤：1.無功功率是一種實(shí)際的功率，與一種物理功率相對(duì)應(yīng)。2.無功功率是對(duì)有功功率的一種描述，它本身不是一種功率。 1、無功功率的理解.5u=2Usin1ti=2Isin(1t - ) =2Icossin1t -2Isincos 1tP=ui = 2UIsin 1tsin

2、(1t ) =UIcos(1 cos21t) - UIsin sin2 1t 瞬時(shí)功率可以分為兩個(gè)部分：UIcos（1cos21t）是非正弦周期量，是輸入或輸出瞬時(shí)功率中不可逆的分量；UIsinsin21t是正弦量，是瞬時(shí)功率中的可逆分量，它在一個(gè)周期內(nèi)正負(fù)交替變化兩次，表明周期性地交換能量。2、“無功功率”的數(shù)學(xué)定義.63、無功補(bǔ)償?shù)脑?7減少電能損耗提高電壓質(zhì)量增加設(shè)備輸電能力提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性3、無功補(bǔ)償?shù)淖饔?81.減少電能損耗 式中 COS1為補(bǔ)償前的功率因數(shù)。 COS2為補(bǔ)償后的功率因數(shù)。 輸送同樣的有功功率，當(dāng)功率因數(shù)從COS1提高COS2，電網(wǎng)元件中的有功功率損耗降低的百分值

3、為：PL=3I2R10-3=(P2+Q2)/U12R10-3 .9U(P1R+Q1X)/U1=(P2R+Q2X)/U22.提高電壓質(zhì)量 減少線路上傳送的無功功率可以顯著地減少電壓降，提高用戶端電壓。對(duì)于高壓輸電線路，線路電抗遠(yuǎn)大于線路電阻，這樣無功流動(dòng)對(duì)電壓的影響很顯著，甚至起決定性作用。所以讓高壓輸電線路少送無功對(duì)于提高下線用戶電壓相當(dāng)有效。.10 S2=P2+Q2 I2=IP2+Iq2 輸電線路、變壓器的運(yùn)行是受其最大傳輸電流限制的，即運(yùn)行的電流不能超過其最大額定電流。 當(dāng)I或S一定時(shí)，減少Iq 或Q，可以增加IP 或 P，這就是當(dāng)輸電線路、變壓器容量一定時(shí)，減少無功功率的傳輸能增加有功功

4、率的傳輸，即增加設(shè)備出力的原理。3.增加設(shè)備輸電能力.11 4.提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性.124.提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性 電網(wǎng)中任何情況下都要求無功電源要大于無功負(fù)荷，要有貯備。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行資料，無功功率的貯備容量必須達(dá)到最大無功負(fù)荷的78以上。 無功功率不僅要作全網(wǎng)平衡，而且要作各個(gè)地區(qū)平衡。不僅全網(wǎng)平衡中要有貯備容量，而且各個(gè)地區(qū)都要有貯備容量，才能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。.13二、無功補(bǔ)償方式與裝置、無功補(bǔ)償方式與裝置 1 1、異步電動(dòng)機(jī)空載無功功率補(bǔ)償、異步電動(dòng)機(jī)空載無功功率補(bǔ)償 2 2、變壓器空載無功功率補(bǔ)償、變壓器空載無功功率補(bǔ)償 3 3、根據(jù)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償、根據(jù)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償 4

5、4、1010千伏線路無功補(bǔ)償千伏線路無功補(bǔ)償 5 5、變電所、變電所1010千伏母線無功補(bǔ)償千伏母線無功補(bǔ)償 6、幾種補(bǔ)償方式的比較幾種補(bǔ)償方式的比較 .141 1、異步電動(dòng)機(jī)空載無功功率補(bǔ)償、異步電動(dòng)機(jī)空載無功功率補(bǔ)償 （也稱（也稱“隨機(jī)補(bǔ)償隨機(jī)補(bǔ)償”） l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定l 電容器控制方式電容器控制方式l 隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膸c(diǎn)說明隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膸c(diǎn)說明.15l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理 電動(dòng)機(jī)空載無功功率補(bǔ)償就是當(dāng)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)在7.5kW及以上時(shí)，以電動(dòng)機(jī)的空載無功功率為基數(shù)， 乘以適當(dāng)補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行電容量的配置，實(shí)行就地補(bǔ)償。這種補(bǔ)償方式是將電容器安裝在電動(dòng)機(jī)旁，電容器與電動(dòng)

6、機(jī)直接采用一套控制和保護(hù)裝置或接在 控制刀閘的下樁頭和電動(dòng)機(jī)一起投切。.16l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 補(bǔ)償容量的確定原則：當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，補(bǔ)償?shù)臒o功功率不向線路上倒送，同時(shí)防止過補(bǔ)償產(chǎn)生自勵(lì)過電壓危害。 所謂產(chǎn)生自勵(lì)過電壓：就是當(dāng)切斷電源時(shí)，電動(dòng)機(jī)因機(jī)械負(fù) 荷慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電容器向電動(dòng)機(jī)的放電電流變?yōu)閯?lì)磁電流，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，端電壓升壓，可達(dá)額定電壓的1.5倍左右。這種自勵(lì)過電壓，電容量越大，過電壓越高。 .17l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 利用電動(dòng)機(jī)空載電流計(jì)算補(bǔ)償容量利用電動(dòng)機(jī)空載電流計(jì)算補(bǔ)償容量按下式計(jì)算補(bǔ)償電容器容量Qc Qc=K3I0Ue10-3 式中:K為補(bǔ)償

7、系數(shù),一般取K=0.9， Ue為額定電壓（380V）實(shí)測空載電流,代入式中得Qc.18l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量和轉(zhuǎn)速查表得補(bǔ)償容量根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量和轉(zhuǎn)速查表得補(bǔ)償容量 與電動(dòng)機(jī)常接的電容器最大容量（KVAR） .19l 電容器控制方式電容器控制方式 同投同切同投同切 接線與控制方式接線與控制方式 將電容器接在熱繼電器與起動(dòng)接觸器之間，較為簡單。 這種補(bǔ)償方式具有投資少，占位小，安裝容易，配置方便靈活，維護(hù)簡單，故障率低等優(yōu)點(diǎn)。.20l隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膸c(diǎn)說明隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膸c(diǎn)說明 （1）容量10kW以上，負(fù)荷平穩(wěn)、連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)應(yīng)重點(diǎn)推廣無功就地補(bǔ)償。年運(yùn)行小時(shí)多，低壓配線較長則

8、低壓節(jié)電效果明顯，改造投資回收快，可優(yōu)先實(shí)施改造。農(nóng)田排灌電動(dòng)機(jī)大都符合負(fù)荷平穩(wěn)、連續(xù)運(yùn)行的條件，而且具有停機(jī)時(shí)回水自行制動(dòng)不易產(chǎn)生自勵(lì)過壓的特點(diǎn)?？刹捎幂^簡單的無功補(bǔ)償接線。 （2）需要快速變換正反轉(zhuǎn)、反接制動(dòng)及有重合閘操作的電動(dòng)機(jī)，因電容器放電不徹底，重新投入時(shí)涌流過大損害設(shè)備，不宜直接并聯(lián)電容補(bǔ)償。多級(jí)變速電動(dòng)機(jī)降速過程中，都因慣性而滑行，除非有防自勵(lì)過電壓措施，否則不能就地補(bǔ)償無功。 .212 2、變壓器空載無功功率補(bǔ)償、變壓器空載無功功率補(bǔ)償 （也稱（也稱“隨器補(bǔ)償隨器補(bǔ)償”）l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定l 接線方式接線方式 .22l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理 變壓器

9、為完成電能的變壓和傳輸，必須從電網(wǎng)中吸收無功功率用來建立主磁通，這是必不可少的。輸配電網(wǎng)絡(luò)中成千上萬臺(tái)配變消耗著大量無功功率。 變壓器空載無功功率補(bǔ)償就是隨變壓器配置一定數(shù)量的電容器，用電容器發(fā)出的無功功率來供給變壓器完成主磁通的建立，而不從電網(wǎng)吸收無功功率來建立主磁通。 .23l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 隨器補(bǔ)償容量確定的原則：補(bǔ)償容量不超過配變空載無功功率即空載運(yùn)行時(shí)不發(fā)生倒送。過補(bǔ)償會(huì)造成變壓器空載時(shí)無功功率倒送和產(chǎn)生電磁諧振，尤其在電源缺相運(yùn)行時(shí)，可能發(fā)生鐵磁諧振過電壓，造成燒毀設(shè)備事故。 Qc=KI0%Se/100 I0%變壓器空載電流百分值 Se配變?nèi)萘浚ㄇХ玻?補(bǔ)償系數(shù)，

10、一般取0.90 ；.24l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 通過查變壓器空載無功功率表得通過查變壓器空載無功功率表得 配電變壓器空載無功功率表 .25l 接線方式接線方式 把一定容量的電容器引線上串接一只三相刀閘（QK）后接在低壓配電盤總閘刀之前，與變壓器同投同切，用以補(bǔ)償配變壓器的空載無功功率損耗。電容器可裝在配變低壓側(cè)的配電盤內(nèi)、計(jì)量箱內(nèi)、低壓側(cè)的接線柱上。隨器補(bǔ)償原理接線圖 .263 3、根據(jù)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償（也稱、根據(jù)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償（也稱“隨荷補(bǔ)償隨荷補(bǔ)償”） l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理l 補(bǔ)償方式補(bǔ)償方式l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定.27l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理 隨機(jī)和隨器補(bǔ)償，補(bǔ)

11、償?shù)氖亲儔浩鳌㈦妱?dòng)機(jī)的空載無功功率，而實(shí)際負(fù)荷中含有大量無功功率，包括未被補(bǔ)償?shù)目蛰d無功功率，這些無功功率隨著有功負(fù)荷的變化而變化，大小不定。針對(duì)這種變化的無功功率很顯然不可以采用固定補(bǔ)償方式，否則經(jīng)常會(huì)發(fā)生倒送，應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無功補(bǔ)償。.28l 補(bǔ)償方式補(bǔ)償方式 隨荷補(bǔ)償原理圖 .29l 補(bǔ)償方式補(bǔ)償方式 功率電壓型補(bǔ)償方式功率電壓型補(bǔ)償方式 首先取負(fù)荷電流與電壓，計(jì)算實(shí)時(shí)無功功率Qf如果無功負(fù)荷Qf Qc，再計(jì)算假如Qc投上，Uf U標(biāo)如果兩個(gè)條件均滿足，則投上電容器進(jìn)行補(bǔ)償繼續(xù)實(shí)測，如果發(fā)現(xiàn)QfU標(biāo)則切下電容器繼續(xù) .30l 補(bǔ)償方式補(bǔ)償方式 純電壓型補(bǔ)償方式純電壓型補(bǔ)償方式取負(fù)荷電

12、壓Uf假如Qc投上，Uf U標(biāo) ，則切下電容器繼續(xù) 純電壓控制型投切方式可以充分提高電壓合格率，但是可能會(huì)發(fā)生無功倒送情況。 .31l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 由于負(fù)荷是變化的，如果按高峰負(fù)荷配置電容量，按照不許倒送的原則，很明顯谷平期無法投入。峰期補(bǔ)償效率高，但電容器投入時(shí)間短；如果按低 谷負(fù)荷配置電容量，電容器投運(yùn)時(shí)間長，但補(bǔ)償效果差。如何取一個(gè)補(bǔ)償容量值，使得補(bǔ)償效益最佳，這是一個(gè)很值得研究的問題。.32l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 只裝設(shè)一組電容器只裝設(shè)一組電容器 一組電容器容量應(yīng)按以下原則進(jìn)行配置：取一C讓下圖（b）中陰影部分面積盡可能小，一般陰影部分面積越小補(bǔ)償效果越佳。

13、 24小時(shí)無功負(fù)何變化及補(bǔ)償容量確定圖 注：圖(a)表示的是連續(xù)24小時(shí)實(shí)際無功負(fù)荷的變化情況。圖(b)是將24小時(shí)無功負(fù)荷按從小到大的順序排列的無功負(fù)荷圖，便于問題的分析。 .33l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 裝設(shè)二組電容器裝設(shè)二組電容器 一般取一組電容器容量較大，用于補(bǔ)償正常無功負(fù)荷；另一組取較小，用于高峰負(fù)荷疊加補(bǔ)償或低谷負(fù)荷單獨(dú)補(bǔ)償。部分負(fù)荷的補(bǔ)償也可取兩組電容器容量相等。 QC1、QC2取值應(yīng)使下圖陰影部分面積盡可能小，一般 陰影部分面積越小補(bǔ)償效果越佳。 .34l 補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償容量的確定 裝設(shè)多組電容器裝設(shè)多組電容器 一般按最大無功負(fù)荷配置電容器總?cè)萘?，然后分成幾組，每組

14、容量為Qc/N，再確定每組由幾個(gè)電容器并聯(lián)而成，每組通過一個(gè)接觸器并網(wǎng)運(yùn)行。 電容器組數(shù)越多，補(bǔ)償效果越好，但使得控制回路復(fù)雜，特別是接觸器增加，故障機(jī)率高，另外電容器組龐大，占地面積大，成本大。單組或雙組電容器雖補(bǔ)償效果相比多組差，但結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，造價(jià)低。多組電容器補(bǔ)償柜一般用于工廠室內(nèi)，單組或雙組一般用于變壓器或集中負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行戶外補(bǔ)償。 .354 4、1010千伏線路無功補(bǔ)償千伏線路無功補(bǔ)償l 線路補(bǔ)償?shù)脑?l 線路補(bǔ)償容量的確定 l 線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量 l 線路電容器補(bǔ)償裝置及安裝要求l 采用線路電容器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn) .36l 線路補(bǔ)償?shù)脑砭€路補(bǔ)償?shù)脑?由于用戶端隨機(jī)、隨

15、器、隨荷補(bǔ)償?shù)牟煌耆蛭催M(jìn)行補(bǔ)償，線路上仍有大量的無功負(fù)荷在傳輸。采用在10千伏線路上并聯(lián)高壓電容器實(shí)現(xiàn)就近補(bǔ)償，以降低線路傳輸電流，降低線路損耗，這就是線路無功補(bǔ)償。.37l 線路補(bǔ)償容量的確定線路補(bǔ)償容量的確定 線路補(bǔ)償電容器裝置一般安裝在室外電線桿上，沒有自動(dòng)投切裝置，所以只能進(jìn)行固定補(bǔ)償。為此選定的電容器容量必須為線路流動(dòng)的最小無功負(fù)荷，否則會(huì)發(fā)生無功倒送。所以要進(jìn)行線路無功補(bǔ)償就必須實(shí)測低谷時(shí)期無功負(fù)荷，然后確定無功補(bǔ)償容量。.38l 線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量 無功負(fù)荷沿線路均勻分布無功負(fù)荷沿線路均勻分布無功負(fù)荷沿干線及支線均勻分布無功負(fù)荷沿干線及支線

16、均勻分布無功負(fù)荷沿線路非均勻分布無功負(fù)荷沿線路非均勻分布 .39 根據(jù)理論計(jì)算，從降低線損的角度看，以下補(bǔ)償容量和安裝位置為最佳值： 只安裝一組電容器只安裝一組電容器 為該線最小負(fù)荷時(shí)無功功率值， L為線路總長度。 C0=1/3Q 由變電所實(shí)施無功補(bǔ)償。 C1=2/3Q 圖6-17 一組線路電容器補(bǔ)償圖 無功負(fù)荷沿線路均勻分布無功負(fù)荷沿線路均勻分布.40 安裝二組電容器安裝二組電容器 無功負(fù)荷沿線路均勻分布無功負(fù)荷沿線路均勻分布圖 6-18 二組線路電容器補(bǔ)償圖 C0 = 1/5Q 由變電所實(shí)施無功補(bǔ)償 C1 = C2 = 2/5Q .41 安裝三組電容器安裝三組電容器 無功負(fù)荷沿線路均勻分布

17、無功負(fù)荷沿線路均勻分布 三組線路容器補(bǔ)償圖 C0 = 1/7Q 由變電所實(shí)施無功補(bǔ)償 C1 = C2 = C3=2/7Q .42l 線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量 電容器的安裝組數(shù)、容量及線損電量下降情況 無功負(fù)荷沿線路均勻分布無功負(fù)荷沿線路均勻分布 線路電容器安裝情況與線損下降表 注：本表中線損電量下降率未考慮有功負(fù)荷的影響由表可知：配電線路上電容器的安裝組數(shù)越多， 降損效果越大，但這給運(yùn)行維護(hù)帶來不便，相應(yīng)地增加了工程投資，而且隨安裝組數(shù)增加，對(duì)應(yīng)于增加單位補(bǔ)償容量所得到的無功線損下降率減少，因此，一般對(duì)于均勻分布負(fù)荷的配電線路，以安裝一組補(bǔ)償電容器為宜，最多兩組

18、就足夠了。.43l 線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量配電線路上無功補(bǔ)償裝置可按以下原則進(jìn)行配置：無功負(fù)荷沿干線及支線均勻分布無功負(fù)荷沿干線及支線均勻分布 圖 6-20 支 干 線 線 路 無 功 補(bǔ) 償 圖 在負(fù)荷較大的分支線上，各配置一組電容器，安裝地點(diǎn)在距支線接點(diǎn)2/3處，補(bǔ)償容量為支線無功負(fù)荷平均值的2/3 在干線距首端2/3處配置一組電容器，容量為經(jīng)支線補(bǔ)償后全線剩余無功負(fù)荷的2/3 .44l 線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量 無功負(fù)荷沿線路非均勻分布無功負(fù)荷沿線路非均勻分布 在一個(gè)供電區(qū)內(nèi)，各條線路的負(fù)荷往往是不均勻的，不能機(jī)械套用以上

19、公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而應(yīng)具體計(jì)算具體確定補(bǔ)償方案。在此不做詳細(xì)介紹。 線路補(bǔ)償重點(diǎn)是對(duì)長線路（干線超過12kM的）負(fù)荷大（超過經(jīng)濟(jì)電流密度）的配電線路進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)于那些負(fù)荷小的線路（鐵損70%以上的）暫不宜安裝，以防深夜電壓過高進(jìn)一步增加鐵損，以致增加線損。 .45l 線路電容器補(bǔ)償裝置及安裝要求線路電容器補(bǔ)償裝置及安裝要求 現(xiàn)場安裝示意圖現(xiàn)場安裝示意圖 線路電容器補(bǔ)償裝置包括：跌落式熔斷器、閥型避雷器、三相式電容器、支架等。 圖 6-21 線路電容器現(xiàn)場安裝示意圖 .46l 線路電容器補(bǔ)償裝置及安裝要求線路電容器補(bǔ)償裝置及安裝要求 安裝要求安裝要求: : （1） 每處安裝電容器容量不超過120k

20、VAR，采用跌落式熔斷器作為短路保護(hù)和拉、合閘用，采用閥型避雷器作為過電壓保護(hù)。 （2）電容器組與配變應(yīng)分開安裝，以防止鐵磁諧振過電壓過電流和當(dāng)變壓器輕載時(shí)，由于鐵磁諧振發(fā)生的相序改變，造成變壓器二次側(cè)所帶的電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。另外兩組電容器之間距離大約1km。 （3）為了保證電容器正常運(yùn)行，應(yīng)注意在輕負(fù)荷情況下電容器安裝地點(diǎn)的運(yùn)行電壓不超過電容器額定電壓的1.1倍。同時(shí)采取適當(dāng)措施，減少日光直曬桿上的電容器，特別注意：不要把電容器裝于密閉的鐵箱中再置于電桿之上，這種方式的電容器事故率很高。 .47l 采用線路電容器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)采用線路電容器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn) 線路電容器補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，容量選擇適當(dāng)，

21、補(bǔ)償效果也較好，缺點(diǎn)是運(yùn)行環(huán)境惡劣、維護(hù)困難。 .485 5、變電所、變電所1010千伏母線無功補(bǔ)償千伏母線無功補(bǔ)償l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理l 變電所電容器容量的確定變電所電容器容量的確定 l 變電所電容器自動(dòng)投切裝置變電所電容器自動(dòng)投切裝置 .49l 補(bǔ)償原理補(bǔ)償原理 一般用戶端補(bǔ)償和線路補(bǔ)償很難全部補(bǔ)償?shù)粲脩羲锜o功功率。特別是我國特定的經(jīng)濟(jì)狀況，許多地區(qū)用戶補(bǔ)償和線路補(bǔ)償由于經(jīng)濟(jì)條件所限，補(bǔ)償裝置很少，所以有大量無功功率要由上一級(jí)電網(wǎng)經(jīng)過主變壓器流入配電網(wǎng)絡(luò)。變電所10千伏母線無功補(bǔ)償指在變電所10千伏母線上并聯(lián)電容器組，用其發(fā)出的無功功率滿足變電所下級(jí)10千伏配電網(wǎng)絡(luò)的需要。.50l 變電

22、所電容器容量的確定變電所電容器容量的確定 1、一般新上變電所電容器補(bǔ)償容量按主變?nèi)萘康?0-30%配置。2、按實(shí)際無功負(fù)荷進(jìn)行配置，一般取正常無功負(fù)荷偏低一點(diǎn)進(jìn)行配置。具體計(jì)算方法參見隨荷補(bǔ)償無功容量確定。.51l 變電所電容器自動(dòng)投切裝置變電所電容器自動(dòng)投切裝置 近年來，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及和電力科技水平的提高，一些電力部門和科研院所相繼開發(fā)和研制了用于10千伏母線補(bǔ)償電容器的自動(dòng)投切裝置，即把變電所主變分接頭的調(diào)節(jié)與電容器投切進(jìn)行綜合考慮，既保證電壓合格率，又保證電容器最大投入。 .52l 變電所電容器自動(dòng)投切裝置變電所電容器自動(dòng)投切裝置 自動(dòng)投切裝置控制原理圖自動(dòng)投切裝置控制原理圖

23、電容器投切與主變分頭調(diào)整綜合自動(dòng)控制圖 .53l 變電所電容器自動(dòng)投切裝置變電所電容器自動(dòng)投切裝置 在保證電壓質(zhì)量合格的前提下，確保電容器最大投入，即電容器盡可能作為無功補(bǔ)償之用，盡可能不作調(diào)壓之用，分接頭作為調(diào)壓之用。這是變電所電容器投切和主變分接頭調(diào)整綜合自動(dòng)控制裝置動(dòng)作的基本原則。以下用九域圖進(jìn)行具體說明：.54九域圖動(dòng)作說明表九域圖動(dòng)作說明表 U+ - 代表電壓上限，一般取10.7千伏 U- - 代表電壓下限，一般取10.0千伏 Q+ - 代表正向無功負(fù)荷值 Q- - 代表反向（倒送）無功值 圖 6-28 電壓調(diào)整無功投切九域圖 .556 6、幾種補(bǔ)償方式的比較、幾種補(bǔ)償方式的比較l

24、變電站集中補(bǔ)償變電站集中補(bǔ)償l 線路分散補(bǔ)償線路分散補(bǔ)償 l 用戶端補(bǔ)償（包括隨器、隨機(jī)、隨荷補(bǔ)償）用戶端補(bǔ)償（包括隨器、隨機(jī)、隨荷補(bǔ)償）l 無功補(bǔ)償方案無功補(bǔ)償方案.56l 變電站集中補(bǔ)償變電站集中補(bǔ)償 可以減少變電所以上輸電線路傳輸?shù)臒o功電力，降低送電網(wǎng)絡(luò)的有功損耗。但它不能降低配電網(wǎng)絡(luò)的有功損耗，因?yàn)橛脩粜枰臒o功功率還要通過變電站以下的配電線路向負(fù)荷側(cè)輸送，10千伏及以下的配電線路仍有無功電流在流動(dòng)。所以它代替不了配電網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)償作用，解決不了配電網(wǎng)絡(luò)的降損問題。 管理集中，維護(hù)方便，但造價(jià)高。.57l 線路分散補(bǔ)償線路分散補(bǔ)償 在選擇好補(bǔ)償最佳容量和最佳位置后，對(duì)10千伏配電線路會(huì)起到

25、好的補(bǔ)償作用。盡管如此，在補(bǔ)償點(diǎn)前后的網(wǎng)絡(luò)中，仍然有部分無功電流在流動(dòng)，同時(shí)重負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重欠補(bǔ)償現(xiàn)象。這種補(bǔ)償也是“以高補(bǔ)低”的，不是太合理的。 野外安裝，運(yùn)行環(huán)境惡劣，維護(hù)困難，但造價(jià)低。.58l 用戶端補(bǔ)償（包括隨器、隨機(jī)、隨荷補(bǔ)償）用戶端補(bǔ)償（包括隨器、隨機(jī)、隨荷補(bǔ)償） 用戶端無功補(bǔ)償是從負(fù)荷的末端開始補(bǔ)償，它的上級(jí)供網(wǎng)絡(luò)均能受益，補(bǔ)償效果最佳，對(duì)穩(wěn)定和提高電壓合格率效果也好。近年來出現(xiàn)了低壓自愈式金屬化膜電容器，它體積小、重量輕、容量大、壽命長，滿足了用戶端無功補(bǔ)償?shù)男枰?隨器隨機(jī)補(bǔ)償投資小、見效快，安裝維護(hù)方便，但隨荷補(bǔ)償裝置造價(jià)高，安裝分散，維護(hù)管理不方便。.59l 無功補(bǔ)償方

26、案無功補(bǔ)償方案 從以上三類無功補(bǔ)償分析可知：無功補(bǔ)償首先要抓好 低壓無功補(bǔ)償，即隨機(jī)、隨器補(bǔ)償和隨荷補(bǔ)償；在低壓補(bǔ) 償不足的情況下，安裝線路電容器，進(jìn)行線路無功補(bǔ)償； 最后實(shí)施變電所集中補(bǔ)償。 但考慮到電容器裝置的造價(jià)、安裝實(shí)施的可能以及運(yùn) 行維護(hù)的方便，無功補(bǔ)償也要堅(jiān)持高壓與低壓、集中與分 散相結(jié)合的補(bǔ)償原則。變電所必須配足電容器，以確保中 高壓電網(wǎng)無功分層分區(qū)就地平衡。無功補(bǔ)償方案一般如下：.60l 無功補(bǔ)償方案無功補(bǔ)償方案 圖 6-29 無功補(bǔ)償配置圖 在日益重視用戶電容器無功補(bǔ)償?shù)那闆r下，要逐步減小變電所電容器，確保無功補(bǔ)償從用戶端開始，以發(fā)揮資金和補(bǔ)償?shù)淖畲笮б妗?61三、網(wǎng)絡(luò)無功優(yōu)

27、化與控制1.區(qū)域網(wǎng)的無功優(yōu)化與控制2.地區(qū)網(wǎng)的無功優(yōu)化與控制3.配電網(wǎng)的無功優(yōu)化與控制.62區(qū)域網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的數(shù)學(xué)模型區(qū)域網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能區(qū)域網(wǎng)無功優(yōu)化控制的安全策略區(qū)域網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果一、區(qū)域網(wǎng)的無功優(yōu)化與控制.63地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的數(shù)學(xué)模型地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化控制的安全策略地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果二、地區(qū)網(wǎng)的無功優(yōu)化與控制.64一.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的數(shù)學(xué)模型無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型-目標(biāo)函數(shù)全網(wǎng)電能損耗最?。喝W(wǎng)電能損耗最?。?nP=min f1(Ui,Ki,Qi)，其中其中Ui = f2(K1Ki，Q1Qi) i=1 設(shè)備動(dòng)作次數(shù)最少

28、：設(shè)備動(dòng)作次數(shù)最少： n N=minf3(Ki-KT)+ f4(Qi-Qc) i=1 Ui-變電站母線電壓變電站母線電壓,Ki-主變分接開關(guān)應(yīng)處檔位數(shù)，主變分接開關(guān)應(yīng)處檔位數(shù)，Qi-變電站應(yīng)投無功補(bǔ)償容量，變電站應(yīng)投無功補(bǔ)償容量，KT -主變當(dāng)前分接開關(guān)檔位數(shù)主變當(dāng)前分接開關(guān)檔位數(shù),Qc-變電站所配電容器容量變電站所配電容器容量.65一.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的數(shù)學(xué)模型無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型-約束條件 母線電壓不越限：母線電壓不越限：Umin|Ui|Umax n 24有載調(diào)壓開關(guān)每天動(dòng)作次數(shù)不越限：有載調(diào)壓開關(guān)每天動(dòng)作次數(shù)不越限：f3(Kij-KTj) NT i=1 j=1 n 243電容器每天投切次

29、數(shù)不越限：電容器每天投切次數(shù)不越限：f4(Qij-Qcj) Nc i=1 j=1 n 4供電電源關(guān)口功率因數(shù)合格：供電電源關(guān)口功率因數(shù)合格： Qi =tg(arccos)Pi i=1 .66一.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型-計(jì)算流程.67二.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能 1、全網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償功能(1)當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)內(nèi)各級(jí)變電所電壓處在合格范圍內(nèi),控制本級(jí)電網(wǎng)內(nèi)無功功率流向合理，達(dá)到無功功率分層就地平衡，提高受電功率因數(shù)。(2)同電壓等級(jí)不同變電所電容器組根據(jù)計(jì)算決策誰優(yōu)先投入。 (3)同變電所不同容量電容器組根據(jù)計(jì)算決策誰優(yōu)先投入。.68二.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能 2、全網(wǎng)電壓

30、優(yōu)化調(diào)節(jié)功能：(1)當(dāng)無功功率流向合理，變電站母線電壓超上限或超下限運(yùn)行時(shí)，分析同電源、同電壓等級(jí)變電所和上級(jí)變電所電壓情況，決定是調(diào)節(jié)本變電所有載主變分接開關(guān)還是調(diào)節(jié)上級(jí)電源變電所有載主變分接開關(guān)檔位。(2)電壓合格范圍內(nèi)，高峰負(fù)荷提高運(yùn)行電壓，低谷負(fù)荷降低運(yùn)行電壓。(3)實(shí)現(xiàn)多主變減變運(yùn)行以降低谷期母線電壓. (4)實(shí)施有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)優(yōu)化分配。(5)實(shí)現(xiàn)熱備用有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)檔位聯(lián)調(diào)。.69二.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能 3、無功電壓綜合優(yōu)化功能(1)當(dāng)變電所10kV母線電壓超上限時(shí)，先降低主變分接開關(guān)檔位，如達(dá)不到要求，再切除電容器; 當(dāng)變電所10kV母線電壓超

31、下限時(shí)，先投入電容器，達(dá)不到要求時(shí)，再提高主變分接開關(guān)檔位，盡可能做到電容器投入量達(dá)到最合理。(2)實(shí)現(xiàn)預(yù)算10kV母線電壓，防止無功補(bǔ)償設(shè)備投切振蕩。(3)當(dāng)變電所變壓器分接檔位調(diào)至1檔，電容器全部切出，已實(shí)施多主變減變運(yùn)行（如果條件允許），電壓仍超上限，此時(shí)投入電抗器，增加無功負(fù)荷，達(dá)到降低電壓的效果。.70二.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能 4、安全控制功能 設(shè)備所有動(dòng)作符合調(diào)規(guī)、運(yùn)規(guī)、安規(guī)；自動(dòng)糾錯(cuò)、自動(dòng)閉鎖、自動(dòng)形成相關(guān)動(dòng)作數(shù)據(jù)，不會(huì)發(fā)出影響電網(wǎng)與主設(shè)備安全的操作指令。電容器、主變及調(diào)壓開關(guān)異常變位自動(dòng)閉鎖，電網(wǎng)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)異常自動(dòng)閉鎖，設(shè)備動(dòng)作次數(shù)與動(dòng)作間隔可人為限定等。減輕運(yùn)行

32、人員勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人為誤差，真正實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)無功電壓實(shí)時(shí)控制，提高了無人值班變電所的自動(dòng)化水平。.71二.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能 5、電網(wǎng)損耗計(jì)算與無功最優(yōu)配置功能 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)損耗在線計(jì)算，并實(shí)時(shí)報(bào)告，為電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供理論支持。根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際負(fù)荷，計(jì)算各變電站電容器單組或多組容量最優(yōu)配置值，為改造或新增電容器數(shù)量和容量提供理論依據(jù)。.72二.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能 6、控制設(shè)施信息管理功能(1) 設(shè)備動(dòng)作記錄表 此表記錄了無功電壓優(yōu)化運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)每一次動(dòng)作的執(zhí)行時(shí)間和執(zhí)行原因。(2) 設(shè)備動(dòng)作失敗或不正常動(dòng)作情況表 此表提供了設(shè)備“四遙”功能執(zhí)行情況，可供檢修、運(yùn)行、調(diào)度部

33、門掌握設(shè)備運(yùn)行狀況和檢修使用。(3) 開關(guān)動(dòng)作次數(shù)匯總表 此表記錄了主變分接開關(guān)、無功補(bǔ)償設(shè)備開關(guān)每年每月每日動(dòng)作次數(shù)，為最大限度的發(fā)揮設(shè)備潛力和設(shè)備檢修提供了依據(jù)。(4) 電壓曲線分析表 此表提供了負(fù)荷24小時(shí)電壓運(yùn)行曲線，從曲線可以直接判斷電壓運(yùn)行水平。(5) 有功功率、無功功率、功率因數(shù)分析表 此表記錄了電網(wǎng)實(shí)時(shí)有功功率、無功功率、功率因數(shù)。.73三.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的安全策略1.無功電壓優(yōu)化控制的安全策略預(yù)算10KV母線電壓，防止電容器投切振蕩；預(yù)算無功負(fù)荷隨電壓變化量，防止主變有載分接開關(guān)調(diào)節(jié)振蕩。雙主變并聯(lián)運(yùn)行，先調(diào)節(jié)可能發(fā)生拒動(dòng)的主變有載分接開關(guān)，以免發(fā)生另一臺(tái)主變有載分接開

34、關(guān)往返調(diào)節(jié)。根據(jù)負(fù)荷變化趨勢，決定是否實(shí)施逆調(diào)壓，以減少設(shè)備動(dòng)作次數(shù)。設(shè)備每日允許動(dòng)作次數(shù)及動(dòng)作間隔可進(jìn)行人工設(shè)置。并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)設(shè)備動(dòng)作次數(shù)按時(shí)段和負(fù)荷優(yōu)化分配。電容器、主變及有載調(diào)壓開關(guān)異常變位系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)閉鎖，且必須人工解鎖。電網(wǎng)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)異常自動(dòng)閉鎖。10KV發(fā)生單相接地電容器自動(dòng)閉鎖。系統(tǒng)數(shù)據(jù)不刷新自動(dòng)閉鎖。采用“遙測”與“遙信”聯(lián)判方式，確信“遙信”量的真?zhèn)?，避免誤動(dòng)作。.74三.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的安全策略2.計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩呗允褂昧恕皟?nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)”，極大的提高了數(shù)據(jù)存取速度，為無功優(yōu)化的快速計(jì)算提供了可能。同時(shí)，由于大量數(shù)據(jù)只與內(nèi)存交互而不存取硬盤，防止了硬盤

35、的早損。使用了“多線程技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了無功優(yōu)化系統(tǒng)并發(fā)事件的執(zhí)行，達(dá)到實(shí)時(shí)控制的效果。動(dòng)態(tài)使用好定時(shí)器的個(gè)數(shù)，防止計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行性能的下降。根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的類型和要求的不同，采用不同的傳輸協(xié)議。對(duì)于量大的重要的數(shù)據(jù)傳送采用TCP/IP協(xié)議，對(duì)于量少的需要廣播的數(shù)據(jù)傳輸采用UDP協(xié)議，這樣提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸效率和安全性。采用數(shù)據(jù)傳輸“回?！惫δ?，即網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)接受方向必須再向傳輸方進(jìn)行一次數(shù)據(jù)返送校驗(yàn)，以核實(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。 .75三.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的安全策略3.調(diào)度SCADA系統(tǒng)的安全策略深入掌握調(diào)度SCADA系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸與安全控制機(jī)制，做好無功優(yōu)化系統(tǒng)“接口軟件”。為實(shí)現(xiàn)多條控制指

36、令的并發(fā)執(zhí)行，確保系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性，調(diào)度SCADA系統(tǒng)的前置系統(tǒng)必須進(jìn)行相關(guān)功能開放與改進(jìn)。大量減少與調(diào)度SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，如果遙信、遙測值不變，則不進(jìn)行傳輸，以減少系統(tǒng)資源的占用。.76三.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的安全策略4.現(xiàn)場設(shè)備的安全策略變壓器有載調(diào)壓開關(guān)、電容器投切開關(guān)，要進(jìn)行更新改造，確?？煽縿?dòng)作。二次設(shè)備采集量要完整、準(zhǔn)確，且可靠傳輸。5.無功電壓優(yōu)化運(yùn)行管理的安全策略制定“地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運(yùn)行集中控制系統(tǒng)”運(yùn)行管理規(guī)程，并進(jìn)行操作培訓(xùn)。廠、站、點(diǎn)號(hào)的調(diào)整必須嚴(yán)格保證無功優(yōu)化系統(tǒng)與調(diào)度SCADA系統(tǒng)的一致性。手動(dòng)操作時(shí)，應(yīng)先對(duì)無功優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行閉鎖。實(shí)施用戶級(jí)別控制，使不

37、同的用戶具有不同的權(quán)限。同時(shí)，用戶對(duì)系統(tǒng)的修改，系統(tǒng)將自動(dòng)保存用戶名稱、修改時(shí)間、修改內(nèi)容等。無功優(yōu)化系統(tǒng)所作的操作記錄，必須妥善保管，以備安全分析.77四.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果1、減少了有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)動(dòng)作次數(shù)。 2、提高了地區(qū)受電功率因數(shù)，增加了輸電設(shè)備出力。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，泰州地區(qū)變電所電容器組每臺(tái)每天投切次數(shù)由以前的平均3次增加到9次，實(shí)現(xiàn)了無功功率分層、就地平衡，提高了地區(qū)受電力率，如220kV泰州變電所主變220kV側(cè)峰期功率因數(shù)由以前的0.89已經(jīng)提高到0.97，釋放了線路和變壓器輸送容量7.3%左右。 .78四.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果3、減少電能損耗，取得了明

38、顯的降損節(jié)能效益。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年泰州城區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)損率為0.71%，同比降低0.33個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)電421萬千瓦時(shí)，降損節(jié)電效益顯著。 4、提高了電壓質(zhì)量。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年（統(tǒng)計(jì)型電壓監(jiān)測儀監(jiān)測）泰州城區(qū)電網(wǎng)10kV母線電壓合格率達(dá)到99.75%，同比提高了0.39個(gè)百分點(diǎn)，用戶B、C、D類電壓合格率達(dá)到98.47%，同比提高了0.37個(gè)百分點(diǎn)。5、克服了VQC的弊端。 克服了單個(gè)無功電壓綜合自動(dòng)控制（又稱VQC）裝置，局限于“無功-電壓就地最優(yōu)”,而不能做到“無功-電壓全網(wǎng)最優(yōu)”的弊端。 .79四.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果6、減輕了集控中心值班人員勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了人為誤差，真正實(shí)現(xiàn)

39、了全網(wǎng)無功電壓實(shí)時(shí)控制，完善并提高了無人值班變電所自動(dòng)化水平。7、本系統(tǒng)由純計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成，免除了硬件維護(hù)。 8、本控制系統(tǒng)安全可靠 。 本控制系統(tǒng)自適應(yīng)功能強(qiáng)，如自動(dòng)糾錯(cuò)、自動(dòng)閉鎖、自動(dòng)形成相關(guān)動(dòng)作數(shù)據(jù)等；安全控制功能強(qiáng)，如遇突發(fā)事件，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理，不會(huì)發(fā)出影響電網(wǎng)與主設(shè)備安全的操作指令；人機(jī)界面友好，操作簡便，安全可靠。.80四.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果 據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國網(wǎng)損率每降低1%就相當(dāng)于建一座200萬千瓦的發(fā)電廠。同時(shí)，所節(jié)約的電量和由此提高的供電能力，對(duì)環(huán)境保護(hù)來說，節(jié)約了大量的環(huán)保費(fèi)用，取得投資電廠所不能取得的社會(huì)效益，是一項(xiàng)“綠色工程”。.81四.地區(qū)網(wǎng)無功優(yōu)化與控制

40、的運(yùn)行效果12.連帶效應(yīng) (1) (1) 準(zhǔn)確地掌握了主變分接開關(guān)、電容器開關(guān)每年每月每日動(dòng)作次準(zhǔn)確地掌握了主變分接開關(guān)、電容器開關(guān)每年每月每日動(dòng)作次數(shù)，為最大限度的發(fā)揮設(shè)備潛力和設(shè)備檢修提供了依據(jù)。數(shù)，為最大限度的發(fā)揮設(shè)備潛力和設(shè)備檢修提供了依據(jù)。(2) “(2) “地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)”是一套圖文聲并茂的是一套圖文聲并茂的現(xiàn)場實(shí)時(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)，提高了調(diào)度、集控人員運(yùn)行管理水平。現(xiàn)場實(shí)時(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)，提高了調(diào)度、集控人員運(yùn)行管理水平。(3) “(3) “地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)”的實(shí)施加速了遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)的實(shí)施加速了遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備

41、建設(shè)與改造及備建設(shè)與改造及“四遙四遙”功能的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了調(diào)度自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了調(diào)度自動(dòng)化SCADASCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的完善。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的完善。(4) “(4) “地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)”的實(shí)施促進(jìn)了電容器的實(shí)施促進(jìn)了電容器的配制、電容器投切開關(guān)的更新、有載變覆蓋面的擴(kuò)大及其有載的配制、電容器投切開關(guān)的更新、有載變覆蓋面的擴(kuò)大及其有載分接開關(guān)的性能的提高。分接開關(guān)的性能的提高。 .82配電網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的數(shù)學(xué)模型配電網(wǎng)無功優(yōu)化與控制實(shí)現(xiàn)的功能配電網(wǎng)無功優(yōu)化控制的安全策略配電網(wǎng)無功優(yōu)化與控制的運(yùn)行效果三、配電網(wǎng)的無功優(yōu)化與控制.83四、電弧爐

42、鋼廠無功補(bǔ)償四、電弧爐鋼廠無功補(bǔ)償1.電力系統(tǒng)諧波傳輸與放大2.電弧爐負(fù)荷特性及其產(chǎn)生的問題3.3.電弧爐諧波治理4.電弧爐電壓偏差治理5.電弧爐電壓波動(dòng)閃變治理6.電弧爐三相不平衡治理7.電弧爐無功補(bǔ)償8.動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置（SVC）.841.電力系統(tǒng)諧波傳輸與放大電力系統(tǒng)的諧波源主要是諧波電流源，當(dāng)將補(bǔ)償電容器直接接于電網(wǎng)中時(shí)，電容器與電網(wǎng)阻抗形成并聯(lián)諧振回路，并聯(lián)阻抗大大升高，由諧波源發(fā)出的諧波電流流入諧振回路后，會(huì)產(chǎn)生很高的諧波電壓，諧波電壓疊加在基波電壓上，導(dǎo)致電壓波形發(fā)生畸變。同時(shí)，注入電網(wǎng)和電容器的諧波電流也可達(dá)諧波源發(fā)出的電流的數(shù)倍，這即為諧波放大。若在某一次諧波頻率下電容與電網(wǎng)

43、發(fā)生諧振，并聯(lián)阻抗趨于無窮大，導(dǎo)致諧波電壓和電流也趨于無窮大，此時(shí)變壓器和電容器承受遠(yuǎn)大于正常情況的負(fù)荷，特別是電容器，長期運(yùn)行于過負(fù)荷狀態(tài)，加速絕緣老化，甚至擊穿爆炸。電力系統(tǒng)的諧波源主要是諧波電流源，當(dāng)將補(bǔ)償電容器直接接于電網(wǎng)中時(shí)，電容器與電網(wǎng)阻抗形成并聯(lián)諧振回路，并聯(lián)阻抗大大升高，由諧波源發(fā)出的諧波電流流入諧振回路后，會(huì)產(chǎn)生很高的諧波電壓，諧波電壓疊加在基波電壓上，導(dǎo)致電壓波形發(fā)生畸變。同時(shí)，注入電網(wǎng)和電容器的諧波電流也可達(dá)諧波源發(fā)出的電流的數(shù)倍，這即為諧波放大。若在某一次諧波頻率下電容與電網(wǎng)發(fā)生諧振，并聯(lián)阻抗趨于無窮大，導(dǎo)致諧波電壓和電流也趨于無窮大，此時(shí)變壓器和電容器承受遠(yuǎn)大于正常情

44、況的負(fù)荷，特別是電容器，長期運(yùn)行于過負(fù)荷狀態(tài)，加速絕緣老化，甚至擊穿爆炸。.852.電弧爐負(fù)荷特性及其產(chǎn)生的問題1.電弧爐煉鋼特性 a 非線性 導(dǎo)致產(chǎn)生 諧波電流 b 沖擊性 導(dǎo)致產(chǎn)生 電壓偏差、波動(dòng) c 不對(duì)稱性 導(dǎo)致產(chǎn)生 負(fù)序電流、三相不平衡 d 不穩(wěn)定性 導(dǎo)致產(chǎn)生 無功補(bǔ)償困難 2.電弧爐的治理必須綜合考慮上述四個(gè)方面.863.3.電弧爐諧波治理1.電弧爐產(chǎn)生的諧波電流主要有：2、3、4、5、6、7次 諧波電流，其中2、3、4次較大。2.諧波電流3、6次是由于電弧爐3次零序電流不對(duì)稱分解出來的正、負(fù)序3次電流。3.諧波治理一般裝設(shè)2、3次單調(diào)諧濾器和4次高通諧濾器。4. 濾波器容量的選擇要滿足濾波和基波無功補(bǔ)償?shù)男枰?874.電弧爐電壓偏差治理 由于電力系統(tǒng)電壓的變化和電弧爐負(fù)荷的沖擊性導(dǎo)致電弧爐供電電壓的變化，影響煉鋼效率和煉鋼質(zhì)量，同時(shí)