无功功率补偿技术在电力系统中的应用探讨[权威资料]

无功功率补偿技术在电力系统中的应用探讨 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要 :随着电力系统相应建设项目的不断完备与扩张，使得人们对供电的质量和供电安全可靠性提出了更高的要求，无功功率补偿技术在电力系统中的应用最大限度的降低了供电成本，提高了供电质量，在对电力系统节约用电的可持续发展建设中起着越来越重要的作用。 关键词 :电力系统；无功功率；功率补偿技术 F407.6 A 1. 无功功率补偿概述 所谓 的无功功率补偿技术主要是指在交流电路中的功率分量，在电力系统中的变电所，或者是也可以直接在电能用户变电所装设无功功率电源，通过装设无功功率电源来改变无功功率的流动，以便提高电力系统整体的电业水平，从而能有效的减小电力网络的损耗，并且改善电力系统的动态性能。无功功率也可以通俗的认为是没有消耗电能。无功功率补偿种类主要包括集中补偿、组合就地补偿、单独就地补偿、职能无功补偿、具有饱和电抗器的无功补偿装置等。无功补偿作用主要是能够提高电力用户的功率因数和电工设备的利用率，电力网络的有功损耗，能够合理的控制电力系统的 无功功率流动，提高电力系统整体电压水平，能够有效地节约电能，提高电能质量等。 2 我国电力系统无功功率补偿现状 随着电力行业快速发展，特别是近年来国家电网建设的普及，使得电力负荷迅猛增长，从而对无功功率的需求越来越大，对无功功率补偿的要求也越来越高。目前我国电力系统的无功功率补偿方式主要是同步调相机、并补装置以及并联电压器。但是这几种补偿方式在为电力系统提供便利的同时也存在一定问题。 2.1 补偿手段问题我国目前电力系统普遍采用就地补偿原则，但是就地补偿虽然能在一定程度上降低 成本，但是其本身也有一定的局限性，在注重补偿功率因素的同时，忽略了系统网的损耗问题，使得系统网能量损耗过大，不利于电力系统的运行。 2.2 无功潮流传输问题我国电力系统中无功补偿线路因为距离原因，使得大量的无功潮流涌向高压变电站，增大了无功变电站的电压负荷，而且由于无功潮流传输距离相对较远，使得其对地方的分布电容相对较大，往往出现跳闸现象。 2.3 对电力用户监管不力，增大电力成本负荷电流在通过线路远距离的传输过程中，会产生降低的电能功率因数，增大电能的损耗，电能因数高低决定着电能损耗的 大小，而且由于电力相关部门监管不力，使得用户不能充分意识到无功功率补偿增大所带来的好处，因为会在一定程度上增加电力成本，增大用户的电费支出。 3 无功功率补偿技术在电力系统中的应用 无功功率补偿技术在电力系统中的应用价值主要还是通过对不同的无功功率调节方法的改进等，从而加大电力设备在使用过程中的功率因素，达到节省能源以及降低损耗的作用。无功补偿技术能够有效的控制电力系统无功功率的流动，达到优化电能质量的目的，使得电力系统的抗干扰能力大大增强。 3.1 目前无功功率补偿技术在电 力系统中应用主要是类别 3.1.1 传统静止无功补偿装置我国目前普遍采用的是静止无功补偿装置，它可以算得上是目前最为先进的无功功率补偿装置。静止无偿补偿装置其实是一种平滑可控，没有旋转部件的无功功率补偿装置，它运行原理是将电力电容和平湖可控的电抗其进行并联使用。相对于电力电容器来说其本身优点是能提高符合的功率因数，能有效减少线路的损耗，改善供电电压的质量，而且运行维护起来相对较为简单，从而能够提高设备的有效利用率，以减少用户的电费支出。 3.1.2 同步调相机装置同步调相机是同步电机的特 殊运行状态，其运行状态根据系统的需要来进行调节，其主要靠励磁运行设备向电网发出和吸收公共功率来维持自动的维持电压，即使在设备出现故障的时候也能调整系统电压，从而保障电力系统稳定运行。它的优点是可以平滑的改善无功功率的大小和方向，但是其运营成本相对较高，运行损耗较 3.1.3 电力有源滤波器电力有源滤波器是一种动态的电子装置，必须依靠电源才能工作。它通过动态的对谐波频率和大小的抑制来实现无功补偿。其系统只要是由补偿电流发生电路和指令电流运算电路两部分构成，其主电路一般是由脉宽调制逆变器构成。电力有源 滤波器作为一项改善供电质量的关键技术，他通过对电网中某几个节点消谐波补偿电流的注入，来对电力系统中的电能质量进行综合的治理。主要分类包括并联型、串联型以及串并联混合型等。虽然电力有原滤波器能沟有效的控制和提升电能质量，但是在其经济性方面考虑，其成本价格相对较高，而且国内对电力有源滤波器的研究要远远落后于国外。 3.2 采用移相电容器进行人工补偿 3.2.1 补偿原理 移相电容器，亦称并联电容器，它的主要用途是补偿电力网中感性负荷的无功功率，以提高其功率因数。由于电力网的负荷大多 数是感性负荷，其原理如下：接有电阻负荷 r 和电感性负荷 x ，并接有并联电容器 c ，其中通过的电流分别为 Ir,Ix 和 Ic，电流 I1 是 Ir 和 Ix 的相量和。电阻性负荷电流 I R 与电压 U 相量一致，电感性负荷电流 IX 滞后于电压 U90； I1 与电阻相位差为 其接入并联电容器后，由于电容性电流 I c 超前电压 U 9 0 ，其相位正好与 I x 相反，故可以补偿一部分感性电流，此时的合成电流由 I1 减少到I2 与电压 U 的相位差由 1 减小到 2 ，从而使负荷的功率因数值由 C O S 1 提高到 C O S 2 ，这就是并联电容器可以进行无功补偿的原理。 3.2.2 电容器，电容量和无功功率的计算。 a : 电容器按下列计算： C = Q / C 式中 C - - - 电容量（ F ） Q - - - 电荷量（ C ） U - - - 电极间电压（ U ） b : 电容值与无功功率的关系当电容器两端施以正弦交流电压时，它发出的无功功率 Q=2fu(uar)式中 f m 频率（ H z ） C - - - 电容（ F ） U 是容器端电压、并联电容器补偿方式由地移相电容器具的设备简单，容量大小组合是很灵活的， 安装和维护方便，本身损耗低，单位投资省等一系列优点，因而在电力系统无功补偿方式有三种：个别补偿；分组补偿；集中补偿。个别补偿在用电设备附近按照其本身无功功率的需要装设电容器组，一般与用电设备合用一台开关，与用电设备同时断开或运行。优点：在未端负荷处补偿，最大限度地减少系统中流过的无功功率，使整个供电线路的功率及能量损耗，送电线路的导线截面，有色金属消耗量，开关设备和变压器容量都相应减少或降低，从技术观点看，这是最好的补偿方式。缺点：电容器利用率低，因为用电设备切除的同时电容器也切除，否则，产生无功功率的输送 。易受到机械振动及其它环境的影响，另外，在容量配合方面要注意，容量过大，当电源断开时，因电容器放电而使是动机产生自励磁，引起进电压造成电动机损坏。分组补偿是将电容器组分别安装在各个车间的配电盘处，可使配电变压器以及从变电所至车间的线路都获得补偿的效果。电容器分散装设在各车间内， 可以就近补偿主要用电设备所消耗的无功功率。由于这部分无功功率不再通过车间以上线路输送， 从而使车间以上的变压器和配电线路的无功功率损耗相应地减少。分组补偿的优点是：利用率高，所需的电容器总量小。集中补偿：是将电容器组装设在用户专用变 压器电站或配电室的低压母线上。 集中补偿的效益（ a ）可以就地补偿主变压器或配电变压器的无功功率损耗，由于减少了变压器的无功电流，相应地可以少变压器的容量或者说可以增加变压器所需的有功负荷。（ b ）可以补偿变（配）电站以上输电线路的功率损耗。（ c ）可以就近供应配电线路（ 6 - 1 0 K V 或 3 8 0 V ）前段线路本身及其所带用电设备的无功功率损耗。（ d ）可以补偿配电网络内分散装设的电容器容量的不足部分。（ e ）可以利用电容器组的投切装置进行调压，改善电压质量。优点：能方便地同电容器组的自 动投切装置配合，自动追踪无功功率变化而改变用户总的补偿容量，避免在总的补偿水平上产生过补偿或欠补偿，从而使用户的功率因数始终保持在规定的范围内。可使用户达到最优补偿。集中补偿有利于控制用户本身的无功潮流，避免受电力网电压变化或负荷变化而产生过大的电压波动。当电压波动超过允许范围时，不借助自动投切装置调整母线电压水平，以改善电压质量。电容器组的基本容量是根据用户正常负荷需要确定的，运行时间长，利用率高，补偿效益就高，而且集中补偿方式在运行中维护上较为方便。 4 结束语： 无功功率补偿技术能 够提高电力系统的功率因数，降低电力成本以及提高电力系统的整体电压等方面的作用，使得其在电力系统中的应用越来越被人们认同，目前我国广泛使用的还是静止无功功率补偿器。 参考文献： 1 张小红 ,杨涛 .变电所综合自动化在电力系统中的应用 J. 青海科技 . 2011(02) 2 竺建慧 .浅议无功补偿 J. 天津科技 . 2010(04) 3 李东 .浅谈低压无功补偿装置在配电网中的应用J. 中国科技信息 . 2010(17) 文档资料：无功功率补偿技 术在电力系统中的应用探讨 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :小议风景园林工程中大树移栽技术 纤维封层技术在公路养护中的应用研究 现场施工管理在公路工程中的运用探究 万安县 50 年气候变化特征分析 我国公路路基工程施工流程探究 土建工程项目中的安全管理研究 输变电工程质量管理现状及对策研究 屋面防水工程施工质量问题分析 我国目前市政工程施工的存在问题及对策 铁路桥梁连续梁挂篮施工技术 往复式压缩机安装质量控制要点 土木建筑工程结构的安全性与耐久