无功补偿的基本概念
发布时间:2011/10/27 10:57:27 访问次数:2042
一、无功功率平衡
电网的无功平衡是电网运行中的一个重要问题。 R6622-17 所谓无功平衡就是指在电网运行的每一时刻'电网中各无功电源所发出的无功功率要等于电网中各个环节上的无功功率损耗和用户所消耗的无功功率(即无功负荷)之和。无功功率平衡直接关系到电网的运行电压水平,电网的无功功率平衡是维持电网电压水平的首要条件。电冈无功电源的配置与电网调压措施的实施是一个密不可分的整体,二者相辅相成。当电网无功电源充足时,电网运行电压就高;当电网无功电源不足时,电网运行电压就低。因此,各级调度、运行人员必须加强对管辖范围内的各级运行电压的监视和调整T作。
在电力系统中,由于无功功率不足,会使系统电压及功率因数降低,从而损坏用电设备,严重时会造成电压崩溃,使系统瓦解,造成大面积停电。另外,功率因数和电压的降低,还会使电气设备得不到充分利用,造成电能损耗增加,效率降低,从而限制了线路的送电能力,影响电网的安全运行及用户的正常用电。
在电力系统中除发电机是无功功率的电源外,线路的电容也产生部分无功功率。在上述两种无功电源不能满足电网无功率的要求时,则需要加装无功补偿设备。
无功补偿设备可分为有源和无源两类。
(1)无源补偿装置。有并联电抗器、并联电容器和串联电容器。这些装置可以是固定连接式的或开闭式的。无源补偿设备仅用于特性阻抗补偿和线路的阻抗补偿,如并联电抗器用于输电线路分布电容的补偿以防止空载长线路末端电压升高;并联电容器用来产生无功以减小线路的无功输送,减小电压损失;串联电容器可用于长线路补偿(减小阻抗)等。
(2)有源补偿装置。通常为并联迮接式,用于维持末端电压恒定。能对连接处的微小电压偏移作m反应,准确地发出或吸收无功功率的修正量。如饱和电抗器作为内在固有控制,而同步补偿器和可控硅控制的补偿器用外部控制的方法实现。
二、无功补偿的原则
目前,我国无功补偿并联电容器的安装形式有三种:集中补偿、分散补偿和就地补偿。集中补偿是在变电站内集中安并联电容器组进行补偿的方式,因为电容器连接在变压器母线上,是目前使用最广泛的补偿方式。分散补偿是在线路不同位置安装补偿设备,可使线路首端电压差距小,补偿效果好,但维护和操作困难,实际中采用的较少。就地补偿就是将0.4、6、lOkV电压等级的电容器与电动机并联,两者同时投切,主要用于5kV及以上的电动机无功补偿,特别是年运行小时比较大,电压偏低,距离变压器比较远的情况。
无功补偿的基本原则是在电网无功平衡的基础上实现。
(1)分层、分区和就地平衡。
(2)能灵活地投入、退出无功功率补偿设备及其运行容量,即应具备灵活的可调性。保证系统各枢纽变电站的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长线路或多级变压器传送无功功率。
(3)能够获得较好的经济效益。
三、无功补偿设备的作用
(1)改善功率因数。要尽星避免发电机降低功率因数运行,同时也防止从远方向负荷输送无功引起电压和功率损耗。应在用户处实行低功率因数限制,即采取就地无功补偿措施。
(2)改善电压调节。负荷对无功需求的变化,会引起供电点电压的变化;对这种变化若从电源端(发电厂)进行调节,会引起一些问题,而补偿设备就起着维持供电电压在规定范围内的重要作用。
(3)调节负荷的平衡性。当正常运行中出现三相不对称运行时,会出现负序、零序分量,将产生附加损耗,使整流器波纹系数增加,引起变压器饱和等;经补偿设备就可使不平衡负荷变成平衡负荷。
无功补偿装置是利用高压并联电容器来产生无功功率,S1D13305F00A利用高压并联电抗器从系统吸收无功功率。目前,在500kV及以上的变电站都采用断路器投切的无功补偿装置。
断路器投切无功补偿装置的基本结构,如图4-1所示。
利用断路器来实现电容器、电抗器的投切,特别是对于电容器,由于其投切时的暂态过程比较严重,为限制投入产生的涌流,一般在电容器前面串联一个电抗值较小的电抗器,同时此电抗器与电容器组成串联谐振滤波器,以消除系统特征谐波。为防止在切除时断路器重燃,要求断路器有较强的灭弧能力;一般多采用电压等级相对额定电压高的SF6或真空断路器。
一、无功功率平衡
电网的无功平衡是电网运行中的一个重要问题。 R6622-17 所谓无功平衡就是指在电网运行的每一时刻'电网中各无功电源所发出的无功功率要等于电网中各个环节上的无功功率损耗和用户所消耗的无功功率(即无功负荷)之和。无功功率平衡直接关系到电网的运行电压水平,电网的无功功率平衡是维持电网电压水平的首要条件。电冈无功电源的配置与电网调压措施的实施是一个密不可分的整体,二者相辅相成。当电网无功电源充足时,电网运行电压就高;当电网无功电源不足时,电网运行电压就低。因此,各级调度、运行人员必须加强对管辖范围内的各级运行电压的监视和调整T作。
在电力系统中,由于无功功率不足,会使系统电压及功率因数降低,从而损坏用电设备,严重时会造成电压崩溃,使系统瓦解,造成大面积停电。另外,功率因数和电压的降低,还会使电气设备得不到充分利用,造成电能损耗增加,效率降低,从而限制了线路的送电能力,影响电网的安全运行及用户的正常用电。
在电力系统中除发电机是无功功率的电源外,线路的电容也产生部分无功功率。在上述两种无功电源不能满足电网无功率的要求时,则需要加装无功补偿设备。
无功补偿设备可分为有源和无源两类。
(1)无源补偿装置。有并联电抗器、并联电容器和串联电容器。这些装置可以是固定连接式的或开闭式的。无源补偿设备仅用于特性阻抗补偿和线路的阻抗补偿,如并联电抗器用于输电线路分布电容的补偿以防止空载长线路末端电压升高;并联电容器用来产生无功以减小线路的无功输送,减小电压损失;串联电容器可用于长线路补偿(减小阻抗)等。
(2)有源补偿装置。通常为并联迮接式,用于维持末端电压恒定。能对连接处的微小电压偏移作m反应,准确地发出或吸收无功功率的修正量。如饱和电抗器作为内在固有控制,而同步补偿器和可控硅控制的补偿器用外部控制的方法实现。
二、无功补偿的原则
目前,我国无功补偿并联电容器的安装形式有三种:集中补偿、分散补偿和就地补偿。集中补偿是在变电站内集中安并联电容器组进行补偿的方式,因为电容器连接在变压器母线上,是目前使用最广泛的补偿方式。分散补偿是在线路不同位置安装补偿设备,可使线路首端电压差距小,补偿效果好,但维护和操作困难,实际中采用的较少。就地补偿就是将0.4、6、lOkV电压等级的电容器与电动机并联,两者同时投切,主要用于5kV及以上的电动机无功补偿,特别是年运行小时比较大,电压偏低,距离变压器比较远的情况。
无功补偿的基本原则是在电网无功平衡的基础上实现。
(1)分层、分区和就地平衡。
(2)能灵活地投入、退出无功功率补偿设备及其运行容量,即应具备灵活的可调性。保证系统各枢纽变电站的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长线路或多级变压器传送无功功率。
(3)能够获得较好的经济效益。
三、无功补偿设备的作用
(1)改善功率因数。要尽星避免发电机降低功率因数运行,同时也防止从远方向负荷输送无功引起电压和功率损耗。应在用户处实行低功率因数限制,即采取就地无功补偿措施。
(2)改善电压调节。负荷对无功需求的变化,会引起供电点电压的变化;对这种变化若从电源端(发电厂)进行调节,会引起一些问题,而补偿设备就起着维持供电电压在规定范围内的重要作用。
(3)调节负荷的平衡性。当正常运行中出现三相不对称运行时,会出现负序、零序分量,将产生附加损耗,使整流器波纹系数增加,引起变压器饱和等;经补偿设备就可使不平衡负荷变成平衡负荷。
无功补偿装置是利用高压并联电容器来产生无功功率,S1D13305F00A利用高压并联电抗器从系统吸收无功功率。目前,在500kV及以上的变电站都采用断路器投切的无功补偿装置。
断路器投切无功补偿装置的基本结构,如图4-1所示。
利用断路器来实现电容器、电抗器的投切,特别是对于电容器,由于其投切时的暂态过程比较严重,为限制投入产生的涌流,一般在电容器前面串联一个电抗值较小的电抗器,同时此电抗器与电容器组成串联谐振滤波器,以消除系统特征谐波。为防止在切除时断路器重燃,要求断路器有较强的灭弧能力;一般多采用电压等级相对额定电压高的SF6或真空断路器。
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