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无功功率补偿装置作用

2018-02-09 13:39:53 来源:中国工控

电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃。而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃。在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃。

无功功率补偿

电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率。直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能。

电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃。而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃。在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理。

无功补偿的意义

补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数。减少发、供电设备的设计容量,减少投资,提高功率因数后,线损率也下降了。减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。

无功补偿改善电能质量

电网中无功补偿设备的合理配置,与电网的供电电压质量关系十分密切。合理安装补偿设备可以改善电压质量。 由于越靠近线路末端,线路的电抗越大,因此越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。

无功功率补偿装置作用

无功补偿降低电能损耗

安装无功补偿主要是为了降损节能,如输送的有功P为定值,加装无功补偿设备后功率因数 由cosφ提高到cosφ1,因为P=UIcosφ,负荷电流I与cosφ成反比,又由于P=I2R,线路的有功损失与电流I的平方成正比。当cosφ升高,负荷电流I降低,即电流I降低,线路有功损耗就成倍降低。

无功补偿挖掘发供电设备潜力

(1)在设备容量不变的条件下,由于提高了功率因数可以少送无功功率,因此可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP计算如下: ΔP=P1-P=S(cosφ1-cosφ)

(2) 如需要的有功不变,则由于需要的无功减少,因此所需要的配变容量也相应地减少ΔS计算如下: ΔS=S-S1=P(1/cosφ-1/cosφ1) 可以减少供电设备容量占原容量的百分比为ΔS/S计算如下: ΔS/S=(cosφ1-cosφ)/cosφ1=(1-cosφ/cosφ1)

(3) 安装无功补偿设备,可使发电机多发有功功率。系统采取无功补偿后,使无功负荷降低,发电机就可少发无功,多发有功,充分达到铭牌出力。

无功补偿减少用户电费支出

(1) 可以避免因功率因数低于规定值而受罚。

(2) 可以减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗,因而相应可以减少电费的支出。 综上所述,采用无功补偿可以提高功率因数,是一项投资少,收效快的节能措施。并联补偿电容器原理简单、使用方便、运行经济、投资省、可以分组投切保证电压合格率和合理的功率因数。我国各地区配网和农网很多地方平均功率因数偏低,有降低线损的潜力。通过计算,采用补偿电容器进行合理的补偿一定能取得显著的经济效益。

无功功率补偿的作用

动态无功功率补偿的作用非常明显,在电力网络中大多数用户和大多数网络器件都要被提供无功。电力网络必须向电力系统提供足够的功率来保证网络元件和负载所需的功。如果所需要的无功功率不够或者这些所需要的动态无功补偿不足,就会降低电力系统的安全系数和用电设备的安全系数。因此,无功功率补偿对电力网络系统和用户终端有巨大现实作用,概括起来有:

(1)提高终端电压和电网电压稳定供电质量。

(2)降低设备的容量,使功率损耗降低,提高供电系统的的功率因数。

(3)提高输电能力和效率,并能提供一定的系统阻尼,提高系统的稳定性。

(4)使发电机输出能力得到提高。

(5)减少线路传输过程中的电能损失,增强输电网络的有功传输能力。

(6)以减少变压器的网络功率损失,提高了功率输出和经济效益。

(7)减少了设备的热值,从而延长了设备的使用寿命,提高设备利用率。

(8)提高运行安全性,避免系统电压的崩溃和系统的不稳定。

(9)使三相的有功功率和无功功率达到平衡。

动态无功补偿装置已经发展了近半个世纪,形成的补偿原理不同、导致补偿效果也各不相同。从补偿时是否能跟随电力系统的无功需求的变化角度,划分为两种:静态无功补偿装置和动态无功补偿装置。从运动部件的角度来分同样分为两种:运动补偿装置和静止补偿装置。从出现顺序上分无功功率补偿装置也可以分为两种:以前的补偿装置和新型的补偿装置。根据无功功率补偿装置的所承受电压的不同可以分为两种:低压的补偿装置和高压的补偿装置。

从装置本有没有自身提供能源也可以分为两种:无源的补偿装置和有源的补偿装置。同步调相机是运动无功功率补偿装置的代表,同步调相机是也属于传统的无功功率补偿装置,它还属于有源的无功功率补偿装置。统一潮流控制器、有源电力滤波器、电容器、电抗器、静止无功功率补偿器等等属于静止无功功率补偿范畴。其中属于传统的有电力电容器、电力电抗器,剩下的无功功率补偿装置则是现代无功功率补偿装置。

传统静止无功功率补偿装置的最大特点是补偿容量不能跟随负荷无功功率容量的变化而提供相应的无功功率,因此又称之为静态静止无功功率补偿装置,故由此得名简称静态无功功率补偿装置。而现代静止无功功率补偿装置的主要特点是所提供的无功能跟随负荷所需的功率,因此又称之为动态静止无功功率补偿装置。每种无功功率补偿装置都可以划分为两种:高压补偿装置和低压补偿装置。

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