『壹』 低壓系統既有有源濾波又有無功補償應該怎麼布置
城市軌道交通低壓無功補償裝置及有源濾波裝置的應用目前國內城市軌道交通線路供電系統低壓配電系統普遍存在由於諧波問題導致電氣設備損壞的現象,本文通過對諧波問題產生的原因進行分析,提出切合工程實施的解決方案。一、存在問題及現狀分析(1)低壓系統諧波來源低壓動力照明負荷包括車站的通風空調、自動扶梯、排水、通風、消防及各車站、區間、變電所的照明負荷等能耗,其中含有大量變頻負荷,且隨著節能的需要,變頻負荷所佔的比重逐年提高。變頻負荷也在逐年增加,其產生的諧波電流也在相應增加。(2)無功補償為集中補償地鐵系統動力照明負荷的無功分量,目前地鐵系統一般在變電所0.4kV母線設置電力電容器組,電容器組具有自動投切功能,且功率因數連續可調,調節范圍一般在0.8~0.9之間,使補償後的功率因數不低於0.9。(3)無功補償裝置與諧波的關系根據GB50157-2003《地鐵設計規范》,地鐵動力照明供電系統應採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。因此,國內地鐵動力照明供電系統多採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。從理論上,該電力電容器無論在基波下還是在諧波下均表現為容性,因此,對於不論是來自於配電變壓器高壓側的諧波還是來自於低壓變頻負荷產生的諧波均會起到放大作用。其放大作用已經被國內多個地鐵系統的實測結果所驗證。系統的諧波過大將會帶來供電質量下降、斷路器誤動作、電容器諧振損壞、熔絲型保護裝置意外動作以及敏感的電子通訊設備損壞等問題,進而造成電氣設備的絕緣壽命和使用壽命大大降低。因此,目前國內絕大部分城市軌道交通採用的是預留電容補償裝置的做法,即便在工程中已經投入,也暫緩投入使用。二、設備發展情況結合目前現有的技術,濾波裝置和無功補償設備主要有以下幾種方案:方案一、單體電容器三角形接法組成的低壓無功功率補償方案。如圖1所示。該電容器雖然起到了無功補償以提高功率因數的目的,但是它對系統所產生的5、7、11、13、23、25等次諧波起到了放大的作用。該接線形式技術簡單、投資最少,但存在放大諧波的問題。
圖1單體電容器三角形接法組成的低壓無功功率補償方案方案二、在低壓400V母線上設有源濾波裝置,如圖2所示,它可以產生與來自於低壓負荷的諧波大小相等,相位相反的諧波,從而有效地濾除諧波。有源濾波裝置可以單獨設定各次諧波的濾波目標,不存在過載及過補償的問題。但是牽引負荷所產生的諧波會通過配電變壓器傳輸至低壓側從而會經過該單體電容器,該方式對限制電容器放大牽引負荷產生的諧波沒有效果。圖2 低壓400V母線上設有源濾波裝置方案三、無功補償裝置採用帶電抗器的無功補償裝置(即電容器串聯電抗器),通過選取元件的參數使裝置在諧波頻率下為一低阻抗支路以吸收諧波,在基波頻率下僅呈容性以提高功率因數。該方式下為避免諧波放大,需要單調諧濾波頻率設定在地鐵負荷產生的最低次諧波頻率附近,且應在該最低次諧波頻率下呈感性。但地鐵供電系統中諧波頻譜較寬,若採用該方式,則對其它更高次諧波的濾波效果較差。若設置多組調諧支路,由於有嚴格的投切次序,不易做到諧波與無功補償共贏的效果的控制,較難滿足系統運行狀態的變化。同時該方式遠期可擴展性及靈活性相對較差。4)帶電抗器的無功補償裝置與有源濾波裝置同時使用,它綜合了兩者的優點,有源濾波器對來自於低壓系統調頻負荷的諧波進行濾除,帶電抗器的無功補償裝置使其在諧波下呈現感性,從而避免對諧波的放大,同時避免與系統形成諧振。只是,該方案對系統來說投資較大。綜上,第4種方案既能夠濾除來自低壓負荷側的諧波,又能避免對來自牽引負荷側的諧波放大。但是,由於地鐵低壓諧波源種類繁多,在地鐵建設初期很難對諧波進行准確計算,隨著地鐵建設的未來擴容和改造,很難合理地確定有源濾波裝置的容量。因此建議先預留相應的安裝位置和接線條件,在建設調試階段對低壓諧波進行實際測量和評估後,再根據評估結果最終確定有源濾波裝置的投入容量。
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城市軌道交通低壓無功補償裝置及有源濾波裝置的應用
城市軌道交通低壓無功補償裝置及有源濾波裝置的應用
目前國內城市軌道交通線路供電系統低壓配電系統普遍存在由於諧波問題導致電氣設備損壞的現象,本文通過對諧波問題產生的原因進行分析,提出切合工程實施的解決方案。
一、存在問題及現狀分析
(1)低壓系統諧波來源
低壓動力照明負荷包括車站的通風空調、自動扶梯、排水、通風、消防及各車站、區間、變電所的照明負荷等能耗,其中含有大量變頻負荷,且隨著節能的需要,變頻負荷所佔的比重逐年提高。變頻負荷也在逐年增加,其產生的諧波電流也在相應增加。(2)無功補償
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為集中補償地鐵系統動力照明負荷的無功分量,目前地鐵系統一般在變電所0.4kV母線設置電力電容器組,電容器組具有自動投切功能,且功率因數連續可調,調節范圍一般在0.8~0.9之間,使補償後的功率因數不低於0.9。
(3)無功補償裝置與諧波的關系
根據GB50157-2003《地鐵設計規范》,地鐵動力照明供電系統應採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。因此,國內地鐵動力照明供電系統多採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。從理論上,該電力電容器無論在基波下還是在諧波下均表現為容性,因此,對於不論是來自於配電變壓器高壓側的諧波還是來自於低壓變頻負荷產生的諧波均會起到放大作用。其放大作用已經被國內多個地鐵系統的實測結果所驗證。系統的諧波過大將會帶來供電質量下降、斷路器誤動作、電容器諧振損壞、熔絲型保護裝置意外動作以及敏感的電子通訊設備損壞等問題,進而造成電氣設備的絕緣壽命和使用壽命大大降低。因此,目前國內絕大部分城市軌道交通採用的是預留電容補償裝置的做法,即便在工程中已經投入,也暫緩投入使用。
『貳』 無功補償裝置的作用有哪些
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。
無功補償的作用:
⑴ 補償無功功率,可以增加電網中有功功率的比例常數。
⑵ 減少發、供電設備的設計容量,減少投資,例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時,裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW;反之,增加0.52KW對原有設備而言,相當於增大了發、供電設備容量。因此,對新建、改建工程,應充分考慮無功補償,便可以減少設計容量,從而減少投資。
⑶ 降低線損,由公式ΔΡ%=(1-cosθ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ為補償後的功率因數,cosθ為補償前的功率因數則:
cosΦ>cosθ,所以提高功率因數後,線損率也下降了,減少設計容量、減少投資,增加電網中有功功率的輸送比例,以及降低線損都直接決定和影響著供電企業的經濟效益。所以,功率因數是考核經濟效益的重要指標,規劃、實施無功補償勢在必行。
『叄』 什麼叫無功補償裝置有哪些
總的來說無功補償裝置就是個無功電源。
一般電業規定功率因數為低壓0.85以上,回高壓0.9以上。為了克服答無功損耗,就要採用無功補償裝置來解決。電力系統中現有的無功補償設備有無功靜止式補償裝置和無功動態補償裝置兩類,前者包括並聯電容器和並聯電抗器
,後者包括同步補償機(調相機)和靜止型無功動態補償裝置(SVS)。
並聯電抗器的功能是:
1)吸收容性電流,補償容性無功,使系統達到無功平衡;2)可削弱電容效應,限制系統的工頻電壓升高及操作過電壓。其不足之處是容量固定的並聯電抗器,當線路傳輸功率接近自然功率時,會使線路電壓過分降低,且造成附加有功損耗,但若將其切除,則線路在某些情況下又可能因失去補償而產生不能允許的過電壓。
改進方法是採用可控電抗器,它藉助控制迴路直流的勵磁改變鐵心的飽和度(即工作點),從而達到平滑調節無功輸出的目的。工業上採用
1.同步電機和同步調相機;
2.採用移相電容器;
目前大多數採用移相電容器為主。
『肆』 無功補償原理的裝置特點
高壓動態無功補償裝置主要由輸人開關櫃、變壓器框、功率櫃、控制框等組成。
(1)輸入變壓器
將電網電壓變為適合功率單元工作的電壓。
實現高壓與低壓的電氣隔離,各功率單元之間相對獨立,所以可以較容易地引入軟開關控制,直流側的均壓比較容易實現,增加系統可靠性。
(2)功率單元
SVG的核心主電路,用以實現功率變換。
模塊化設計,功率單元的結構和電氣性能完全一致,單元可以互換。
(3)輸出電抗器
用於將SVG與電網連接起來,實現能量的緩沖。
減少SVG輸出電流中的開關紋波,降低共模干擾。
(4)控制櫃
櫃式結構,用於對SVG及其輔助設備的實時控制。
實現SVG與上位機及控制中心的通訊。 -
(5)全數字化控制系統
實時計算電網所需的無功功率,實現動態跟蹤b~l"償。
控制系統採用模塊化設計。
『伍』 無功補償裝置的概況
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。
『陸』 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。
『柒』 SVG無功補償裝置的原理是什麼
SVG靜止無功發生器採用可關斷電力電子器件(IGBT)組成自換相橋式電路,經過電抗回器並聯在電網上,適當地答調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流。
迅速吸收或者發出所需的無功功率,實現快速動態調節無功的目的。作為有源形補償裝置,不僅可以跟蹤沖擊型負載的沖擊電流,而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。
(7)無功補償裝置通訊功能設計擴展閱讀
補償方式:國內的無功補償裝置基本上是採用電容器進行無功補償,補償後的功率因數一般在0.8-0.9左右。SVG採用的是電源模塊進行無功補償,補償後的功率因數一般在0.98以上,這是目前國際上最先進的電力技術。
補償時間: 國內的無功補償裝置完成一次補償最快也要200毫秒的時間,SVG在5-20毫秒的時間就可以完成一次補償。無功補償需要在瞬時完成,如果補償的時間過長會造成該要無功的時候沒有,不該要無功的時候反而來了的不良狀況;
有級無級: 國內的無功補償裝置基本上採用的是3—10級的有級補償,每增減一級就是幾十千法,不能實現精確的補償。SVG可以從0.1千法開始進行無級補償,完全實現了精確補償。
『捌』 240kvar數字式自動無功補償裝置的設計
設計? 什麼意思。一般來說是按照補償迴路來看看。你設計30KVAR 8個迴路吧,我感覺你如果是設計師不指定型號的話就直接寫要求補償容量240KVAR(帶不帶電抗自己定)按成套廠家標准配置就可以了。
『玖』 無功功率補償的裝置
除發電機和輸電線外的無功電源主要有:①並聯電容器組是一種靜態的無功補償裝置。用它進行的補償稱為並聯電容補償。②同步調相機;③靜止無功補償器。後兩者屬於動態的無功補償裝置。3種無功補償裝置的性能比較見表。
另外,在遠方水電站和坑口火電廠等的出線母線上,長距離輸電線的兩側線路上,以及長距離輸電線的開關站等地方接有並聯電抗器,也是一種無功補償裝置。用其進行的補償稱為並聯電抗補償。遠方電站出口母線上的並聯電抗器主要是吸收發電機所發的無功功率,以使發電機能運行在合理的功率因數下而又避免無功的長距離輸送。長距輸電級上配置的並聯電抗器,主要是吸收線路空載和輕載時的充電功率,使沿線電壓分布合理並降低工頻穩態和暫態過電壓。
智能電容器集成智能控制模塊、快速投切開關和電容器保護,設計結構精巧,可以靈活配置以滿足用戶對無功補償的需求。智能電容器構成的無功補償系統與常規電容器產品構成的無功補償系統比較見下表1。 常規電容器構成無功補償系統 智能電容器構成無功補償系統 無功補償裝置 常規電容器、熔斷器、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、智能控制器 智能電容器(1台獨立使用或多台聯機使用) 控制方式 自動控制或手動控制 自動控制或手動控制,實現過零投切(自動控制無需配置控制器) 參數測量 測量電壓、電流、無功功率、功率因數 測量電壓、電流、無功功率、功率因數、各台電容器三相電流、電容器體內溫度 狀態監視 電容器投切狀態、過欠補狀態、過欠壓狀態 電容器投切狀態、過欠補狀態、過欠壓狀態、保護動作類型、自診斷故障類型 保護類型 電流速切、過流保護、過壓保護、欠壓保護 電流速切、過流保護、過壓保護、欠壓保護、電容器過溫保護、斷相保護、三相不平衡保護 人機對話 數碼管與按鍵 顯示界面與按鍵、信息內容豐富 安裝使用 元件總類多,數量多,結構復雜 產品結構簡潔,安裝接線簡單方便 系統組成及擴展 產品整體性設計、一次性投資。產品成形後的補償容量調整困難。 產品為模塊化設計,補償容量擴展方便,可實現分期投資。 外形及重量 體積龐大、重量非常大 結構精巧、重量輕。
可以直接安裝在配電櫃內。