无功补偿技术介绍PPT课件

2020/5/22，1、无功补偿技术介绍，主旨发言人：艾胜琪时间：2017年3月15日2020/5/22，2，2，2，无功补偿原理，4，我厂无功补偿技术介绍，主要内容，3，无功电压调整，1，无功补偿基础知识，2020/5/22，3，1.1无功功率，1无功功率补偿的基础知识，电网中的大多数电力设备都是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器和电动机，它们在能量转换过程中建立交变磁场，一个周期内吸收和释放的功率相等。电能通过纯电容和纯电感电路时不消耗能量，只在负载和电网之间反复交换。由于这种交换在外部不起作用，它变成了无功功率。2020/5/22，4，1.1.1感应无功功率，1。无功补偿基础知识。由于电感线圈是储存磁场能量的元件，当交变电压施加到线圈上时，相应的磁场能量也发生变化。当电压增加时，电流和磁场能量也相应增加。此时，线圈的磁场能量以磁场能量的形式存储由外部电源提供的能量。当电流减小且磁场能量减小时，线圈释放磁场能量并将其传输回外部电路，电感电路不消耗功率。在电路中，仅使用电源能量和磁场能量之间的往复交换。2020/5/22，5，1.1.2容性无功功率，1。无功补偿基础知识。由于电容器是储存电场能量的部件，当电容器被施加交流电压时，相应的电场能量也会改变。当电压增加时，电流和电场能量也会相应增加。此时，电容器的电场能量将以电场能量的形式存储由外部电源提供的能量。当电压降低且电场能量降低时，电容器将释放电场能量并将其发送回外部电路，并且电容器电路将不消耗功率。在电路中，仅使用电源能量和电场能量之间的往复交换。2020/5/22，6、感应无功功率：电流滞后电压90，如电动机、变压器等设备；容性无功功率：电流引线电压为90，如电容器、电缆和输电线路；基波无功功率：无功功率等于工频；d谐波无功功率：无功功率不等于电源频率；1.2、无功功率分类，1、无功功率补偿基础知识，2020/5/22，7、电力系统中的负载不是纯感性或容性的，是容性、感性和阻性负载的组合，负载的电压和电流矢量之间有一定的相位差，相角的余弦是功率因数值，也是有功功率与视在功率的比值。计算公式为：cos =p/s=p/ (p2q2)，1.3功率因数，1。无功补偿基础知识，2020年5月22日。8，其中：cos-功率因数p-有功功率，kWQ无功功率，kVArS视在功率，kva在中高压系统中，三相电压和电流对称，三相功率因数基本相同，总功率因数为三相功率因数的平均值。1.3功率因数，1。无功补偿基础知识，2020/5/22。9，4.1。无功补偿的作用(提高功率因数的含义)无功补偿的主要作用是提高功率因数，以降低设备容量、功率损耗、稳定电压和提高供电质量。安装无功补偿装置可以减少无功功率在电网中的传输，降低线路电压损耗，提高配电网的电压质量。1.4、无功补偿，一、无功补偿基础知识，2020/5/22，10，(1)，降低电压损耗，将线路电流分为有功电流Ip和无功电流Iq，线路电压损耗：u=(IPR Iqx)=(prqx)/上行有功功率，KWq-无功功率，KVArU-线路端电压，KVr-线路电阻，x-线路电抗，1.4，无功功率补偿，首先，无功功率补偿的基本知识，2020/5/22，11岁。因此，在re之后1.4无功功率补偿，1。无功补偿基础知识，2020/5/22。12，(2)降低有功损耗将线路中的电流分为有功电流Ip和无功电流Iq，线路中的有功损耗：p=r(p2 Q2)/u2p-有功功率，kWQ无功功率，kvarU线路末端额定电压，kVR线路电阻，x-线路电抗，1.4无功功率补偿，I .无功功率补偿的基本知识，2020/5/22，13岁。因此，在功率因数增加之后，可以降低线路上传输的无功功率Q。如果传输的有功功率保持不变，线路电阻不变，传输的无功功率Q越小，有功损耗越小，从而节约电能。1.4无功功率补偿，1。无功补偿基础知识，2020/5/22。14、(3)提高变压器利用率功率因数从cos 1提高到cos 2，变压器利用率提高S %=(S1-S2)/S1 * 100%=(1-cos1/cos2)* 100%。因此，补偿变压器的利用率提高了 s%,可以带来更多的负载，减少变压器的投资。1.4、无功补偿，一、无功补偿的基本知识，2020/5/22，15、(4)、减少电费支出(1)、避免功率因数低于规定值而受到处罚；(2)降低用户配电网无功传输造成的有功功率损耗；1.4无功功率补偿，1。无功补偿基础知识，2020/5/22。16，1.4无功功率补偿，1。无功补偿基础知识，2020/5/22。17，(5)提高电网输电能力的有功功率和视在功率的关系是：p=scos。因此，在电网传输某一有功功率的情况下，功率因数越高，电网需要传输的总功率越小。1.4无功功率补偿，1。无功补偿基础知识，2020/5/22，18、1.4.2无功补偿形式(1)、集中补偿：在高、高压主变电站母线上安装补偿设备。(2)分散补偿：在车间、村站或下属变电站的母线上安装补偿设备。(3)局部补偿：在功率因数较低的设备附近安装补偿设备。1.4无功功率补偿，1。无功补偿基础知识，2020/5/22。19、1.4.3无功补偿方法的选择(1)集中补偿和分散补偿相结合，以分散补偿为主要方法。(2)调整补偿和固定补偿相结合，以固定补偿为主。(3)高压补偿和低压补偿的结合主要基于低压补偿。随着电力系统补偿方法的发展，上述第二点已经逐渐被消除，并将通过动态补偿来实现。1.4、无功补偿，一、无功补偿的基本知识，2020/5/22，20、电力系统中负载的综合阻抗主要是感性无功，需要容性无功来补偿感性无功。2.1无功补偿原则，2，无功补偿原则，2020/5/22，21，我和我的意思是；ui=；iu=360-；只要涉及矢量或角度，就有参考量的选择。注：角度为逆时针，相序为顺时针；2.2电压、电流、角度、有功功率、无功功率与功率因数的关系，2，无功功率补偿原理，2020/5/22，22、电压、电流角与功率三角的关系；2.2电压、电流、角度、有功功率、无功功率与功率因数的关系，2，无功功率补偿原理，2020/5/22，23、角度与功率因数、有功功率和无功功率的关系；p=单位。q=UIsin；2.2电压、电流、角度、有功功率、无功功率与功率因数的关系，2，无功功率补偿原理，2020/5/22，24、电流互感器极性与角度、正负功率的关系；2.2电压、电流、角度、有功功率、无功功率与功率因数的关系，2，无功功率补偿原理，2020/5/22，25，00，Q0；从总线上获取有功和无功功率；900；向总线发送有功功率并从总线获取无功功率；1800，Q0。从总线获取有功功率，并将无功功率=0发送到总线。，2.3功率因数的调节，2 .无功补偿原理，2020/5/22，27，无功补偿前后功率三角图，2.4无功补偿容量的确定，2 .无功补偿原理，2020/5/22，28，1，已知系统有功功率和功率因数，计算一定数量补偿设备后的已知功率因数：当前系统有功功率p，当前系统功率因数PF，输入补偿设备容量Q1，计算补偿功率因数PF1。当前系统视在功率s=p/pf；当前系统无功功率q=(s-p)；PF1=p/(p(q-Q1)PF1=(p/(sq1-2q * Q1)，2.4无功补偿容量的确定，2。无功补偿原理，2020/5/22，29，2。已知系统有功功率和功率因数，已知需要投入多少补偿容量才能达到目标功率因数：已知：当前系统有功功率p，当前系统功率因数pf，目标功率因数pf1，计算出的角度和无功功率对应于需要投入多少容量的Q . PF；Q=P * tanPF1对应的角度和无功功率：1；Q1=P * tan1； q=p (tan -tan 1)，2.4无功补偿容量的确定，ii。无功补偿原理，2020/5/22。30岁。注：当电容器的实际工作电压与电容器的额定电压不一致时，电容器的实际补偿容量为：q=(u1/UN)qnu1-电容器的实际工作电压；电容器的非额定电压；电容器的额定容量；2.4无功补偿容量的确定，2。无功补偿原理，2020/5/22，31岁。电力系统的电压水平主要取决于无功功率的平衡。电力系统中无功功率的不合理分配可能导致某些节点的电压过高或过低。当电压偏离额定值过高时，会损坏电气设备的绝缘，危及设备的安全运行，缩短设备的使用寿命。然而，如果电压过低，将会增加电网的功率损耗，影响电力系统的稳定性。3.1无功功率平衡，3。无功功率和电压调整，2020/5/22，32岁。电力系统中的无功电源主要包括发电机、同步摄像机、并联电容器、静态补偿器等。3.2.1。同步发电机是发电机最基本的无功电源。发电机产生的无功功率可以通过调节发电机的励磁电流来改变。增加励磁电流可以增加无功功率的输出，否则会降低无功功率的输出。3.2无功电源，3，无功功率和电压调整，2020/5/22，33、3.2.2同步摄像机同步摄像机实际上是一台空载运行的同步电机。在过励磁运行时，它能为系统提供感性无功功率，并起到无功电源的作用，从而提高系统电压。在欠励磁运行中，它能从系统中吸收感性无功功率，起到无功负载的作用，降低系统电压。本发明的优点是：输出或吸收的无功功率可以根据安装点的电压水平平滑变化，并可以进行电压调节，特别是在安装强制励磁装置时，可以在系统故障的情况下调节系统的电压，提高系统的运行稳定性。3.2无功电源，3。无功功率和电压调整，2020/5/22，34岁。缺点：同步调节器是一种旋转设备，运行维护复杂，有功功率损耗大。满载运行时，有功功率损耗约为额定容量的1.5%-5%。同步调节器单位容量投资大，应安装在枢纽性质的变电站，以便平稳调节电压，提高系统稳定性。3.2.3静态电容器是目前最常见的补偿设备。电容器的单位容量投资很小，与总容量的大小无关。运行过程中的功率损耗很小，约为额定容量的0.3%-0.5%。操作和维护方便。3.2无功电源，3，无功功率和电压调整，2020/5/22，35、3.2.4静态补偿器静态补偿器是一种无功补偿装置，由并联的静态电容器和电抗器组成，即下文提到的静止无功补偿器(SVC)。该装置可以平滑地改变输出或吸收的无功功率。调节性能好，运行损耗小，约为1%3.2无功电源，3。无功功率和电压调整，2020/5/22，36岁。电力系统无功平衡的基本要求是无功电源产生的无功功率要与系统的无功负荷和网络的无功损耗相平衡。同时，为了保证可靠性，系统必须配置一定的无功储备容量，一般应为最大无功负荷的7%-8%。3.3、无功功率平衡，3、无功功率和电压调整，2020/5/22，37、3.4.1电压调节的基本原理充足的无功电源是保证电力系统较好运行电压水平的必要条件。为了确保所有节点的电压质量满足要求，通常需要各种电压调节措施。调压方式：反向调压、正向调压和常压调压。调压措施：改变发电机端电压，改变变压器比，增加补偿设备，改变输电线路参数(降低输电线路电抗)。3.4电压调整，3，无功和电压调整，2020/5/22，38、3.4.2电压调节方式3.4.2.1逆电压调节峰值负荷电压上升(取1.05Un)，低负荷电压下降(取Un)的电压调节方式，称为逆电压调节。该方法适用于供电线路长、中心点负荷变化范围大的场合。在3.4.2.2，允许中心点电压在峰值负载时略低(1.025Un)而在低负载时略高(1.075Un)的电压调节方法称为正向电压调节。适用于电压要求低、供电线路短、负载变化小的中心点。在任何负载下，3.4.2.2的正常电压调节将中心点电压保持在基本恒定的值(1.02-1.05Un)。这种电压调节方法称为正常电压调节。3.4电压调整，3，无功和电压调整，2020/5/22，39、3.4.3电压调节措施3.4.3.1将发电机端电压的电压调节改为不同类型的电网，而发电机电压调节的作用是不同的。对于由发电机直接供电的小型电力系统，由于供电线路不太长，网络电压损失不大，通过发电机反向调压，可以满足负荷点的电压要求。对于发电机通过多级变压器向负载供电的大中型电力系统，由于供电范围大，仅改变发电机的端电压不能满足电网中每个节点的电压要求。它只能解决附近负荷的电压质量，减轻远处其他调压设备的负担。3.4电压调整，3，无功功率和电压调整，2020/5/22，40，3.4.3电压调节措施3.4.3.1发电机端电压变化电压调节对于多个电厂并排运行的大型电力系统，使用发电机电压调节可能不合适。当发电机电压升高时，发电机需要输出更多的无功功率，这就要求发电机有足够的无功储备容量来承担调压任务。此外，当调整单个发电厂的母线电压时，系统的无功功率将被重新分配，这可能与系统无功功率的经济分配相冲突。因此，在大型电力系统中，发电机电压调节通常被用作辅助电压调节措施。3.4电压调整，