Ⅰ 低壓無功補償的原理
呵呵
以前回答過,請看看這里吧:http://..com/question/365700212.html?oldq=1
還有一個提高版的,在這里:http://..com/question/358768124.html?oldq=1
【提高版}
無功不是在一個周期內沒有被損耗么?為什麼還有無功損耗這種說法。另外既然在一個周期內,無功為0,為什麼他的功率P=W/T不是0? 它的定義不是無功設備與電網交換能量的速率么?那這個無功功率是怎麼求出來的?難道是dw/dt ?如果是這樣的話,那麼其應該是一個瞬時功率才對呀,電力系統中的那些功率都應該是一個穩態功率才對吧。另外既然說在前半周期內電源向無功設備發出功率,後半周期內無功設備向電源返回功率,為什麼我覺得在計算時只覺得一直在發出,從來沒有返回呢?另外無功補償器是只發出無功,而沒有無功返回么?那這樣無功都被徹底的散失掉了么?
2011-12-26 13:43 最佳答案
呵呵
你問的問題很有代表性,非常好!這是好多人迷惑的問題。
先說「損耗」一詞,我認為是大多數文獻,把「需要」和「損耗」用混了。這都是以前的翻譯惹的禍,要麼是他們不熟悉術語,要麼就是沒有學好中文。
實際上,用電設備是「需要」無功功率,並沒有消耗無功功率,所以,說無功功率損耗,是不嚴密的。
其次,說無功功率的實質:無功功率,是用電設備建立電場、磁場的那部分功率,是發電設備給出的實實在在發出的能量。它在用電設備建立電場或磁場以後,就一直以電場磁場型式存在,儲存在用電設備和電網中的。所以無功功率的做功=0,也就是沒有做功,沒有損耗。這里要明晰一個概念:無功功率做功=0,不是無功功率=0。做功,是功率與時間的積分(乘積)。
無功功率是怎麼求出來的?可以用Q=dw/dt,這得到瞬時無功功率。也可以用電壓乘無功電流得到,得到的是有效值的無功功率。無功功率本身就是一個瞬時功率。不過我們在工程中,需要平均的無功功率,或者有效值的無功功率。瞬時無功功率是一個時間的函數,工程上使用不方便。
第三,所有的無功補償裝置,既發出無功功率,也吸收無功功率。你說的沒有返回,應該是一個誤解。這個問題,簡單的可以從電容補償來理解。有源補償,也是一樣的。
最後,說說無功功率造成的線路損耗。理論上無功功率是不會損耗的,但是電網和設備之間交換無功功率,必定有電流流來流去,會導致線路發熱,這是實實在在的線路損耗,只是損耗較少,工程上通常忽略不計了。不過大范圍的計算,這個損耗還是不少的,所以國家要求盡量就地補償,就是為了減少線路損耗。深圳奧特的就地補償裝置,也是為了減少線路損耗而涉及生產的。
追問
再問個問題,既然無功沒有被損耗,那麼調相機啊,發電機之類的只要一開始發好夠設備使用的無功不就完了么,幹嘛要一直發無功啊
回答
呵呵
實際上,這里發出的無功,是前半個周吸收回來的,這是電網中無功功率的儲存方式,每個需要無功功率的設備,都是這樣,半個周波中發出無功功率,後面半個周波吸收無功功率。
就是因為這些發電設備(電網設備)需要把一部分容量用來儲存無功,從而導致系統的功率因數的降低,為了減少電網儲存無功,就要求用戶自己做無功補償,把無功功率儲存在用戶端,減少發電設備和電網儲存的無功功率,就相當於提高了發電設備和電網的有功功率容量。
追問
那在吸收無功回來這半個周期內,發電機和調相機轉子還是要旋轉的吧?由於達到轉矩平衡,所以無需原動機提供轉矩,也就無需提供機械功率,這樣說對么?
回答
呵呵
對於發電機或調相機,情況會復雜一些,單單就無功功率,可以按照你的說法去理解,但實際,發電機和調相機是有功無功同時輸出的,就像電流,發電機發出的總電流中有有功電流分量,也有無功電流分量,你無法把他們分開來輸出,所以,說:「由於達到轉矩平衡,所以無需原動機提供轉矩,也就無需提供機械功率」是不嚴密的。加我的Q吧,討論更方便些。
Ⅱ 電力系統中,220kV變壓器的低壓無功補償怎麼配置
無功補償配置的基本原則:
第三條電力系統配置的無功補償裝置應能保證在系統有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下,分(電壓)層和分(供電)區的無功平衡。
分(電壓)層無功平衡的重點是 220kV及以上電壓等級層面的無功平衡,分(供電)區就地平衡的重點是110kV及以下配電系統的無功平衡。無功補償配置應根據電網情況,實施分散就地補償與變電站集中補償相結合,電網補償與用戶補償相結合,高壓補償與低壓補償相結合,滿足降損和調壓的需要。
第四條 各級電網應避免通過輸電線路遠距離輸送無功電力。500(330)kV電壓等級系統與下一級系統之間不應有大量的無功電力交換。500(330)kV電壓等級超高壓輸電線路的充電功率應按照就地補償的原則採用高、低壓並聯電抗器基本予以補償。
第五條 受端系統應有足夠的無功備用容量。當受端系統存在電壓穩定問題時,應通過技術經濟比較,考慮在受端系統的樞紐變電站配置動態無功補償裝置。
第六條各電壓等級的變電站應結合電網規劃和電源建設,合理配置適當規模、類型的無功補償裝置。所裝設的無功補償裝置應不引起系統諧波明顯放大,並應避免大量的無功電力穿越變壓器。35kV~220kV變電站,在主變最大負荷時,其高壓側功率因數應不低於0.95,在低谷負荷時功率因數應不高於0.95。
第七條 對於大量採用10kV~220kV電纜線路的城市電網,在新建110kV及以上電壓等級的變電站時,應根據電纜進、出線情況在相關變電站分散配置適當容量的感性無功補償裝置。
第八條 35kV及以上電壓等級的變電站,主變壓器高壓側應具備雙向有功功率和無功功率(或功率因數)等運行參數的採集、測量功能。
第九條為了保證系統具有足夠的事故備用無功容量和調壓能力,並入電網的發電機組應具備滿負荷時功率因數在0.85(滯相)~0.97(進相)運行的能力,新建機組應滿足進相0.95運行的能力。為了平衡500(330)kV電壓等級輸電線路的充電功率,在電廠側可以考慮安裝一定容量的並聯電抗器。
第十條 電力用戶應根據其負荷性質採用適當的無功補償方式和容量,在任何情況下,不應向電網反送無功電力,並保證在電網負荷高峰時不從電網吸收無功電力。
第十一條 並聯電容器組和並聯電抗器組宜採用自動投切方式。
第十二條 500(330)kV電壓等級變電站容性無功補償配置
500(330)kV電壓等級變電站容性無功補償的主要作用是補償主變壓器無功損耗以及輸電線路輸送容量較大時電網的無功缺額。容性無功補償容量應按照主變壓器容量的10%~20%配置,或經過計算後確定。
第十三條 500(330)kV電壓等級變電站感性無功補償配置
500(330)kV電壓等級高壓並聯電抗器(包括中性點小電抗)的主要作用是限制工頻過電壓和降低潛供電流、恢復電壓以及平衡超高壓輸電線路的充電功率,高壓並聯電抗器的容量應根據上述要求確定。主變壓器低壓側並聯電抗器組的作用主要是補償超高壓輸電線路的剩餘充電功率,其容量應根據電網結構和運行的需要而確定。
第十四條 當局部地區500(330)kV電壓等級短線路較多時,應根據電網結構,在適當地點裝設高壓並聯電抗器,進行無功補償。以無功補償為主的高壓並聯電抗器應裝設斷路器。
第十五條 500(330)kV電壓等級變電站安裝有兩台及以上變壓器時,每台變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。
第十六條 220kV變電站的容性無功補償以補償主變壓器無功損耗為主,並適當補償部分線路的無功損耗。補償容量按照主變壓器容量的10%~25%配置,並滿足220kV主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低於0.95。
第十七條 當220kV變電站無功補償裝置所接入母線有直配負荷時,容性無功補償容量可按上限配置;當無功補償裝置所接入母線無直配負荷或變壓器各側出線以電纜為主時,容性無功補償容量可按下限配置。
第十八條 對進、出線以電纜為主的220kV變電站,可根據電纜長度配置相應的感性無功補償裝置。每一台變壓器的感性無功補償裝置容量不宜大於主變壓器容量的20%,或經過技術經濟比較後確定。
第十九條 220kV變電站無功補償裝置的分組容量選擇,應根據計算確定,最大單組無功補償裝置投切引起所在母線電壓變化不宜超過電壓額定值的2.5%。一般情況下無功補償裝置的單組容量,接於66kV電壓等級時不宜大於20Mvar,接於35kV電壓等級時不宜大於12Mvar,接於10kV電壓等級時不宜大於 8Mvar。
第二十條 220kV變電站安裝有兩台及以上變壓器時,每台變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。
第二十一條 35kV~110kV變電站的容性無功補償裝置以補償變壓器無功損耗為主,並適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量按主變壓器容量的10%~30%配置,並滿足35kV~110kV主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低於0.95。
第二十二條 110kV變電站的單台主變壓器容量為40MVA及以上時,每台主變壓器應配置不少於兩組的容性無功補償裝置。
第二十三條 110kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大於6Mvar,35kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大於3Mvar,單組容量的選擇還應考慮變電站負荷較小時無功補償的需要。
第二十四條 新建110kV變電站時,應根據電纜進、出線情況配置適當容量的感性無功補償裝置。
第二十五條配電網的無功補償以配電變壓器低壓側集中補償為主,以高壓補償為輔。配電變壓器的無功補償裝置容量可按變壓器最大負載率為75%,負荷自然功率因數為 0.85考慮,補償到變壓器最大負荷時其高壓側功率因數不低於0.95,或按照變壓器容量的20%~40%進行配置。
第二十六條 配電變壓器的電容器組應裝設以電壓為約束條件,根據無功功率(或無功電流)進行分組自動投切的控制裝置。
第二十七條 電力用戶應根據其負荷特點,合理配置無功補償裝置,並達到以下要求:
100kVA及以上高壓供電的電力用戶,在用戶高峰負荷時變壓器高壓側功率因數不宜低於0.95;其他電力用戶,功率因數不宜低於0.90。
Ⅲ 什麼是無功補償裝置
無功補償裝置是改善電能質量措施涉及面很廣,主要包括無功補償、抑制諧波、降低電壓波動和閃變以及解決三相不平衡等方面。
目前用於無功補償和諧波治理的裝置如:無源電力濾波器,該設備兼有無功補償和調壓功能,一般要根據諧波源的參數和安裝點的電氣特性以及用戶要求專門設計;靜止無功補償裝置(SVC)裝置是一種綜合治理電壓波動和閃變、諧波以及電壓不平衡的重要設備。有源電力濾波器(APF),APF是一種新型的動態抑制諧波和補償無功的電力電子裝置,它能對頻率和幅值都發生變化的諧波和無功電流進行補償,主要應用於低壓配電系統。
其中無功補償技術的發展經歷了從同步調相機→開關投切固定電容→靜止無功補償器(SVC)→直到今天引人注目的靜止無功發生器SVG(STATCOM)的幾個不同階段。
根據結構原理的不同,SVC技術又分為:自飽和電抗器型(SSR)、晶閘管相控電抗器型(TCR)、晶閘管投切電容器型(TSC)、高阻抗變壓器型(TCT)和勵磁控制的電抗器型(AR)。
隨著電力電子技術,特別是大功率可關斷器件技術的發展和日益完善,國內外還在研製、開發一種更為先進的靜止無功補償裝置靜止無功功率發生裝置(SVG),雖然它們尚處在開發及試運行階段,目前尚未形成商品化,但SVG憑借著其優越的性能特點,在電力系統中的應用將越來越廣泛。
各種無功設備各自特點如下:
1)同步調相機:響應速度慢,噪音大,損耗大,技術陳舊,屬淘汰技術;
2)開關投切固定電容:慢響應補償方式,連續可控能力差;
3)靜止無功補償器(SVC):目前相對先進實用技術,在輸配電電力系統中得到了廣泛應用;
4)靜止無功發生器SVG(STATCOM):目前雖然有技術上局限性,屬少數示範工程階段,但SVG是一種更為先進的新型靜止型無功補償裝置,是靈活柔性交流輸電系統(FACTS)技術和定製電力(CP)技術的重要組成部分,現代無功功率補償裝置的發展方向。
Ⅳ 低壓無功功率補償裝置的技術參數
1. 額定電壓:0.23kV / 0.4kV;額定頻率:50Hz;
2. 額定補償容量: 30、45、60、75、90、105、120kvar;
3. 額定電流: 43A、65A、87A、109A、131A、142A、174A ;
4. 補償方式:分相補償、三相補償或分相+三相混合補償;
5. 投切方式:編碼投切、等容投切或隨意編碼;
6. 保護方式:具備過壓、欠壓、缺相、諧波超限、過載、斷路等保護功能;
7. 控制物理量:採用無功功率,功率因數和電壓作為校核條件;
8. 靈敏度: < 100mA;
9. 測量准確度:電壓、電流0.5級,功率因數、無功功率、有功功率1.0級;
10. 平均無故障時間:MTBF≥40000小時
11. 介電強度:主迴路相間及對地2500V,歷時1min;輔助迴路對地2000V,1min。
Ⅳ 無功補償櫃設計的一些基本要求
基本要求很簡單了
尺寸,這個很重要,首先你要確定現場能留多少位版置給你放置補償櫃。權
容量,最基本要求,起碼得滿足功率因數的正常需求。
單段補償量大小:根據系統的情況決定,是否存在空載,輕載,日常運行狀況如何,這些都需要了解才能決定你的補償方案。
電抗率:根據系統諧波狀況選擇合適的電抗率以抑制諧波,主要有3次(14.8),5次(6%)兩種。3次經常應用在建築類場合,適用單相負荷較多狀況。5次應用在工礦企業。
當然,在設計的時候經常會有業主要求推薦幾個廠家,這就涉及到產品定位,是使用進口品牌,合資品牌,還是國產?所以最好是多了解接觸目前市場的補償廠家。對平時的設計工作也會有幫助的。
希望打了這么多字,對你有所幫助。
Ⅵ 低壓無功補償櫃是裝在負載前端好還是後端好呢
低壓無功補償櫃裝在負載後端好。
無功補償的實際補償其實是補償了電容櫃接入點的前端,所以安裝的位置越是靠近末指罩端,其實補償的做逗盯效果越好(也就是母線上的電流越低,損耗就越少);
以前端和末端來說明這個區別就是,如果安裝在前端(即安裝在進線櫃側)那麼電流降低的位純和置是進線櫃位置電流降低,而補償櫃後面部分電流沒有降低;如果是補償在末端,那麼整個母線上的電流都會降低。所以補償設備越靠近末端補償效果越好。
而電容櫃放在前端只是設計的一個慣例,而沒有要求一定要放在前端。現在推薦的設計方式都是將電容器放在末端。
無功功率補償Reactive power compensation,簡稱無功補償,在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少電網的損耗,使電網質量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。
Ⅶ 低壓無功補償控制器怎麼設置
1、設置目標功率因數一般0.95左右。
2、設置投入時限一般15S左右。
3、設置互感器版變比,這個要看你權進線櫃互感器變比設置。
4、設置過電壓值440V。
5、設置單個電容器容量,(這個有的控制器沒有)有的話就按電容容量設置。
無功功率補償裝置在電子供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少網路的損耗,使電網質量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。
JKWB型低壓配電監測無功補償裝置是採用了一系列領先的技術和最新的電子元器件及新型的機電一體化的SLFK型智能復合開關元件,集電網監測與無功補償於一體,不但可以補償電網中的無功損耗,提高功率因數,降低線損,從而提高電網的負載能力和供電質量;同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等運行數據,可完成對整個低壓配電線路的監測、分析處理、報表輸出等綜合管理,為低壓配電線路的科學管理提供第一手可靠數據。
Ⅷ 低壓成套無功功率補償裝置的涌流保護要求
① 低壓動態無功補償控制器可顯示系統的功率因數、系統電流、電壓、無功功率、環境溫度、諧波畸變率、電容投切狀態。
② 可在線設置CT變比、PT變比、無功上下限、電壓上下限、動作延時時間、溫度上限、諧波百分比上限等參數。
③ 可對1-22組電容器進行循環式投切、堆疊式投切或尋優投切。
④ 保護功能完善:每個迴路均有獨立保護單元,具有過流保護功能,可用於本迴路的過流保護。同時控制器具有過流胡殲凳、過壓、欠壓、諧波、缺相、超溫保護,對整套裝置起到完善的保護作用。
⑤改友 成套櫃體內裝有高分斷能力的塑殼斷路器,可用於補償裝置的短路保護;無功補償模塊自帶快速熔斷器或配高分斷能力的塑殼斷路器(根據客戶需求定製),可用於本單元的短路保護。斷路器分斷後,可將單元撤出,便於設備的檢修與維護。
⑥ 分相、三相、混合三種補償方式可選,配置靈活。褲旅
⑦ JKF系列控制器具有自動運行功能:停電退出,送電後自動恢復運行。
⑧ 運行在有諧波的場所可選擇抑制諧波型無功補償裝置。
Ⅸ JKF-8智能無功功率自動補償櫃的補償原理是什麼變壓器1250KVA為何要兩無功補償櫃(裝有聯絡櫃
你指的是無功補償原理么?網路里有。
櫃子多少是根據櫃體型號和補償容量來定的,如果單個櫃體容量不夠所以裝2台。
無功功率補償裝置在電子供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少網路的損耗,使電網質量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。
一、按投切方式分類:
1. 延時投切方式
延時投切方式即人們熟稱的"靜態"補償方式。這種投切依靠於傳統的接觸器的動作,當然用於投切電容的接觸器專用的,它具有抑制電容的涌流作用,延時投切的目的在於防止接觸器過於頻繁的動作時,電容器造成損壞,更重要的是防備電容不停的投切導致供電系統振盪,這是很危險的。當電網的負荷呈感性時,如電動機、電焊機等負載,這時電網的電流滯帶後電壓一個角度,當負荷呈容性時,如過量的補償裝置的控制器,這是電網的電流超前於電壓的一個角度,即功率因數超前或滯後是指電流與電壓的相位關系。通過補償裝置的控制器檢測供電系統的物理量,來決定電容器的投切,這個物理量可以是功率因數或無功電流或無功功率。
下面就功率因數型舉例說明。當這個物理量滿足要求時,如cosΦ超前且>0.98,滯後且>0.95,在這個范圍內,此時控制器沒有控制信號發出,這時已投入的電容器組不退出,沒投入的電容器組也不投入。當檢測到cosΦ不滿足要求時,如cosΦ滯後且<0.95,那麼將一組電容器投入,並繼續監測cosΦ如還不滿足要求,控制器則延時一段時間(延時時間可整定),再投入一組電容器,直到全部投入為止。當檢測到超前信號如cosΦ<0.98,即呈容性載荷時,那麼控制器就逐一切除電容器組。要遵循的原則就是:先投入的那組電容器組在切除時就要先切除。如果把延時時間整定為300s,而這套補償裝置有十路電容器組,那麼全部投入的時間就為30分鍾,切除也這樣。在這段時間內無功損失補只能是逐步到位。如果將延時時間整定的很短,或沒有設定延時時間,就可能會出現這樣的情況。當控制器監測到cosΦ〈0.95,迅速將電容器組逐一投入,而在投入期間,此時電網可能已是容性負載即過補償了,控制器則控制電容器組逐一切除,周而復始,形成震盪,導致系統崩潰。是否能形成振盪與負載的性質有密切關系,所以說這個參數需要根據現場情況整定,要在保證系統安全的情況下,再考慮補償效果。
2. 瞬時投切方式
瞬時投切方式即人們熟稱的"動態"補償方式,應該說它是半導體電力器件與數字技術綜合的技術結晶,實際就是一套快速隨動系統,控制器一般能在半個周波至1個周波內完成采樣、計算,在2個周期到來時,控制器已經發出控制信號了。通過脈沖信號使晶閘管導通,投切電容器組大約20-30毫秒內就完成一個全部動作,這種控制方式是機械動作的接觸器類無法實現的。動態補償方式作為新一代的補償裝置有著廣泛的應用前景。現在很多開關行業廠都試圖生產、製造這類裝置且有的生產廠已經生產出很不錯的裝置。當然與國外同類產品相比從性能上、元器件的質量、產品結構上還有一定的差距。
動態補償的線路方式
(1)LC串接法原理如圖1所示
這種方式採用電感與電容的串聯接法,調節電抗以達到補償無功損耗的目的。從原理上分析,這種方式響應速度快,閉環使用時,可做到無差調節,使無功損耗降為零。從元件的選擇上來說,根據補償量選擇1組電容器即可,不需要再分成多路。既然有這么多的優點,應該是非常理想的補償裝置了。但由於要求選用的電感量值大,要在很大的動態范圍內調節,所以體積也相對較大,價格也要高一些,再加一些技術的原因,這項技術到目前來說還沒有被廣泛採用或使用者很少。
(2)採用電力半導體器件作為電容器組的投切開關,較常採用的接線方式如圖2。圖中BK為半導體器件,C1為電容器組。這種接線方式採用2組開關,另一相直接接電網省去一組開關,有很多優越性。
作為補償裝置所採用的半導體器件一般都採用晶閘管,其優點是選材方便,電路成熟又很經濟。其不足之處是元件本身不能快速關斷,在意外情況下容易燒毀,所以保護措施要完善。當解決了保護問題,作為電容器組投切開關應該是較理想的器件。動態補償的補償效果還要看控制器是否有較高的性能及參數。很重要的一項就是要求控制器要有良好的動態響應時間,准確的投切功率,還要有較高的自識別能力,這樣才能達到最佳的補償效果。
當控制器採集到需要補償的信號發出一個指令(投入一組或多組電容器的指令),此時由觸發脈沖去觸發晶閘管導通,相應的電容器組也就並人線路運行。需要強調的是晶閘管導通的條件必須滿足其所在相的電容器的端電壓為零,以避免涌流造成元件的損壞,半導體器件應該是無涌流投切。當控制指令撤消時,觸發脈沖隨即消失,晶閘管零電流自然關斷。關斷後的電容器電壓為線路電壓交流峰值,必須由放電電阻盡快放電,以備電容器再次投入。
元器件可以選單項晶閘管反並聯或是雙向晶閘管,也可選適合容性負載的固態接觸器,這樣可以省去過零觸發的脈沖電路,從而簡化線路,元件的耐壓及電流要合理選擇,散熱器及冷卻方式也要考慮周全。
3.混合投切方式
實際上就是靜態與動態補償的混合,一部分電容器組使用接觸器投切,而另一部分電容器組使用電力半導體器件。這種方式在一定程度上可做到優勢互補,但就其控制技術,目前還見到完善的控制軟體,該方式用於通常的網路如工礦、小區、域網改造,比起單一的投切方式拓寬了應用范圍,節能效果更好。補償裝置選擇非等容電容器組,這種方式補償效果更加細致,更為理想。還可採用分相補償方式,可以解決由於線路三相不平行造成的損失。
4. 在無功功率補償裝置的應用方面,選擇那一種補償方式,還要依電網的狀況而定,首先對所補償的線路要有所了解,對於負荷較大且變化較快的工況,電焊機、電動機的線路採用動態補償,節能效果明顯。對於負荷相對平穩的線路應採用靜態補償方式,也可使用動態補償裝置。一般電焊工作時間均在幾秒鍾以上,電動機啟動也在幾秒鍾以上,而動態補償的響應時間在幾十毫秒,按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鍾之內是一個相對的穩態過程,動態補償裝置能完成這個過程。
二、無功功率補償控制器
無功功率補償控制器有三種采樣方式,功率因數型、無功功率型、無功電流型。選擇那一種物理控制方式實際上就是對無功功率補償控制器的選擇。控制器是無功補償裝置的指揮系統,采樣、運算、發出投切信號,參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控制器完成。十幾年來經歷了由分立元件--集成線路--單片機--DSP晶元一個快速發展的過程,其功能也愈加完善。就國內的總體狀況,由於市場的需求量很大,生產廠家也愈來愈多,其性能及內在質量差異很大,很多產品名不符實,在選用時需認真對待。在選用時需要注意的另一個問題就是國內生產的控制器其名稱均為"XXX無功功率補償控制器",名稱里出現的"無功功率"的含義不是這台控制器的采樣物理量。采樣物理量取決於產品的型號,而不是產品的名稱。
1.功率因數型控制器
功率因數用cosΦ表示,它表示有功功率在線路中所佔的比例。當cosΦ=1時,線路中沒有無功損耗。提高功率因數以減少無功損耗是這類控制器的最終目標。這種控制方式也是很傳統的方式,采樣、控制也都較容易實現。
* "延時"整定,投切的延時時間,應在10s-120s范圍內調節 "靈敏度"整定,電流靈敏度,不大於0-2A 。
* 投入及切除門限整定,其功率因數應能在0.85(滯後)-0.95(超前)范圍內整定。
* 過壓保護設量
* 顯示設置、循環投切等功能
這種采樣方式在運行中既要保證線路系統穩定、無振盪現象出現,又要兼顧補償效果,這是一對矛盾,只能在現場視具體情況將參數整定在較好的狀態下工作。即使調整的較好,也無法禰補這種方式本身的缺陷,尤其是在線路重負荷時。舉例說明:設定投入門限;cosΦ=0.95(滯後)此時線路重載荷,即使此時的無功損耗已很大,再投電容器組也不會出現過補償,但cosΦ只要不小於0.95,控制器就不會再有補償指令,也就不會有電容器組投入,所以這種控制方式建議不做為推薦的方式。
2. 無功功率(無功電流)型控制器
無功功率(無功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數型的缺陷。一個設計良好的無功型控制器是智能化的,有很強的適應能力,能兼顧線路的穩定性及檢測及補償效果,並能對補償裝置進行完善的保護及檢測,這類控制器一般都具有以下功能:
* 四象限操作、自動、手動切換、自識別各路電容器組的功率、根據負載自動調節切換時間、諧波過壓報警及保護、線路諧振報警、過電壓保護、線路低電流報警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosΦ、U、I、S、P、Q及頻率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完備,由於是無功型的控制器,也就將補償裝置的效果發揮得淋漓盡致。如線路在重負荷時,那怕cosΦ已達到0.99(滯後),只要再投一組電容器不發生過補,也還會再投入一組電容器,使補償效果達到最佳的狀態。採用DSP晶元的控制器,運算速度大幅度提高,使得富里葉變換得到實現。當然,不是所有的無功型控制器都有這么完備的功能。國內的產品相對於國外的產品還存在一定的差距。
3. 用於動態補償的控制器
對於這種控制器要求就更高了,一般是與觸發脈沖形成電路一並考慮的,要求控制器抗干擾能力強,運算速度快,更重要的是有很好的完成動態補償功能。由於這類控制器也都基於無功型,所以它具備靜態無功型的特點。
目前,國內用於動態補償的控制器,與國外同類產品相比有較大的差距,一是在動態響應時間上較慢,動態響應時間重復性不好;二是補償功率不能一步到位,沖擊電流過大,系統特性容易漂移,維護成本高、造成設備整體投資費用高。另外,相應的國家標准也尚未見到,這方面落後於發展。
三、濾波補償系統
由於現代半導體器件應用愈來愈普遍,功率也更大,但它的負面影響就是產生很大的非正弦電流。使電網的諧波電壓升高,畸變率增大,電網供電質量變壞。
如果供電線路上有較大的諧波電壓,尤其5次以上,這些諧波將被補償裝置放大。電容器組與線路串聯諧振,使線路上的電壓、電流畸變率增大,還有可能造成設備損壞,再這種情況下補償裝置是不可使用的。最好的解決方法就是在電容器組串接電抗器來組成諧波濾波器。濾波器的設計要使在工頻情況下呈容性,以對線路進行無功補償,對於諧波則為感性負載,以吸收部分諧波電流,改善線路的畸變率。增加電抗器後,要考慮電容端電壓升高的問題。
濾波補償裝置即補償了無功損耗又改善了線路質量,雖然成本提高較多,但對於諧波成分較大的線路還是應盡量考慮採用,不能認為裝置一時不出問題就認為沒有問題存在。很多情況下,採用五次、七次、十一次或高通濾波器可以在補償無功功率的同時,對系統中的諧波進行消除。
無功動態補償裝置工作原理與結構特點
無功動態補償裝置由控制器、晶閘管、並聯電容器、電抗器、過零觸發模塊、放電保護器件等組成。裝置實時跟蹤測量負荷的電壓、電流、無功功率和功率因數,通過微機進行分析,計算出無功功率並與預先設定的數值進行比較,自動選擇能達到最佳補償效果的補償容量並發出指令,由過零觸發模塊判斷雙向可控硅的導通時刻,實現快速、無沖擊地投入並聯電容器組。
例子:
一、SLTF型低壓無功動態補償裝置:適用於交流50 Hz、額定電壓在660 V以下,負載功率變化較大,對電壓波動和功率因數有較高要求的電力、汽車、石油、化工、冶金、鐵路、港口、煤礦、油田等行業。
基本技術參數及工作環境:
環境溫度:-25oC~+40oC(戶外型);-5oC~+40oC (戶內型),最大日平均溫度30oC
海拔高度:1000 m
相對濕度:< 85% (+25oC)
最大降雨:50 mm/10 min
安裝環境:周圍介質無爆炸及易燃危險、無足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體、無導電塵埃。無劇烈震動和顛簸,安裝傾斜度<5%。
技術指標:額定電壓:220 V、380 V(50 Hz)
判斷依據:無功功率、電壓
響應時間:< 20 ms
補償容量:90 kvar~900 kvar
允許誤差:0~10%
二、SHFC型高壓無功自動補償裝置:適用於6kV~10kV變電站,可在I段和II段母線上任意配置1~4組電容器,適應變電站的各種運行方式。
基本技術參數及工作環境:
正常工作溫度:-15~+50oC,相對濕度<85%,海拔高度:2000 m
技術指標:額定電壓:6 kV~10 kV
交流電壓取樣:100 V (PT二次線電壓)
交流電流取樣:0~5 A(若 PT 取 10 kV 側二次 A、C 線電壓時,CT 應取 B 相電流)
電壓整定值:6~6.6 kV 10~11 kV 可調
電流互感器變比:200~5000 /5 A 可調
動作間隔時間;1~60 min可調
動作需系統穩定時間:2~10 min可調
功率因數整定:0.8~0.99 可調
技術特徵:電壓優先:按電壓質量要求自動投切電容器,使母線電壓始終處於規定范圍。
自動補償:依據無功大小自動投切電容器組,使系統不過壓、不過補、無功損耗始終處於最小的狀態。
記錄監測:可自動或隨時調出監測數據、運行記錄、電壓合格率統計表等 (選配)。
智能控制:在自動發出各動作控制指令之前,首先探詢動作後可能出現的所有超限定值,減少動作次數。
異常報警閉鎖:當電容器控制迴路繼保動作、拒動和控制器失電時發出聲光報警,顯示故障部位和閉鎖出口。
安全防護:手動可退出任一電容器組的自投狀態,控制器自動閉鎖並退出控制。
模糊控制:當系統處於電壓合格範圍的高端且在特定環境時如何實施綜控原則是該系列產品設計的難點。由於現場諸多因素,如配置環境、受電狀況、動作時間、用戶對動作次數的限制等 而引起頻繁動作是用戶最為擔擾的。應用模糊控制正是考慮了以上諸多因素而使這一「盲區」得到合理解決。
無功補償常出現的問題
1、電容器損壞頻繁。
2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運行中常發生熔斷。
3、電容器組經常投入使用率低。
針對以上問題,我們認為有必要進行專題研究,對無功補償設備進行綜合整治,以達到無功補償設備使用化運行,提高電網電壓無功質量和電能合格率。針對上述情況我們分析可能存在的原因如下:
1、電容器損壞主要原因由於在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響,造成所選擇的電壓等級偏低,長期運行電容器將容易損壞。
2、電容器外熔斷器經常發生熔斷,主要是合閘涌流對熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的,或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當所致。
電容器投入使用率低主要是由於在電容器容量選擇及分配不當造成的。
Ⅹ 配變低壓無功補償和高壓無功補償有何區別一般採用何種補償方式
區別:
1、線路損耗不同:
低壓補償一般的距需要無功的負載近一些,有利於減少線路損耗。而在高壓側進行補償,在高壓網路往上部分的損耗減少了,可是這台變壓器以下的無功引起的有功損耗沒有減少。
2、用的地方不同:需要無功功率的地方進行無功補償。如果負載是高壓的,高壓側補償比較合理。負載高壓低壓都有,也可以高低壓都進行補償。
採用方式:需要無功功率的地方進行無功補償。當負載是高壓時,高壓側補償比較合理。負載高壓低壓都有,也可以高低壓都進行補償。
低壓無功補償應用的技術:
JKWB型低壓配電監測無功補償裝置是採用了一系列領先的技術和最新的電子元器件及新型的機電一體化的SLFK型智能復合開關元件,集電網監測與無功補償於一體。
不但可以補償電網中的無功損耗,提高功率因數,降低線損,從而提高電網的負載能力和供電質量;同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等運行數據。
高壓無功補償的技術特點:
與電動機並聯連接,與電動機同時起動和停止運行;無功就地補償容量按照小於電動機空載無功容量計算,避免和電動機產生自激振盪。
單台電容器安裝電容器專用保險,使成套裝置具有過流保護;使無功功率就地平衡謹雀,是最有效的補償方法;安裝簡單,操作方便,運行安全可靠。
(10)低壓無功功率補償裝置的設計擴展閱讀:
低壓無功補償的特點:
1、控制物理量為無功功率。
2、在國內首家採用智能低壓電子復合開關作開關元件,徹底解決了電容投入時的浪涌電流問題,無觸頭燒損之慮,無需散熱,更不會產生諧波注入,安全可靠性高。
3、具有完善的過壓、欠壓、缺相、諧波等保護措施。
JKWN型配電監測無功補償控制器,集電壓表、電流表、功率因數表、負荷卜粗指示儀、電壓監測儀等於一體,是配電管理自動化的必要設備。
能監測配電變壓器的運行狀態,為判斷配電變壓器是超負荷運行、還是欠負荷運行、三相負荷是否平衡提供真實的科學依據,為計算供電可靠性、供電質量、低壓網損等提供了最基本的資料。為配電網的改造、設備的增容提供了可靠的數據。
高壓無功補償:
主要用於電網中非線性負荷的用戶,如整流、變頻調速、中頻祥弊早加熱、冶金電解、化學電解等電力電子設備的工業領域;電氣化鐵道、地下鐵道、無軌電車等交通領域;廣播、對諧波干擾敏感的IT產業領域;以及對電能質量要求嚴格的會展中心、商業大廈等領域。
廣泛涉及電力、汽車、冶金、機械製造、化工、造紙、煤炭、造船、通訊、機場、大型場館、高層建築等場所和行業。