無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[權(quán)威資料]

無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 :隨著電力系統(tǒng)相應(yīng)建設(shè)項(xiàng)目的不斷完備與擴(kuò)張，使得人們對(duì)供電的質(zhì)量和供電安全可靠性提出了更高的要求，無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用最大限度的降低了供電成本，提高了供電質(zhì)量，在對(duì)電力系統(tǒng)節(jié)約用電的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)中起著越來越重要的作用。 關(guān)鍵詞 :電力系統(tǒng)；無功功率；功率補(bǔ)償技術(shù) F407.6 A 1. 無功功率補(bǔ)償概述 所謂 的無功功率補(bǔ)償技術(shù)主要是指在交流電路中的功率分量，在電力系統(tǒng)中的變電所，或者是也可以直接在電能用戶變電所裝設(shè)無功功率電源，通過裝設(shè)無功功率電源來改變無功功率的流動(dòng)，以便提高電力系統(tǒng)整體的電業(yè)水平，從而能有效的減小電力網(wǎng)絡(luò)的損耗，并且改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。無功功率也可以通俗的認(rèn)為是沒有消耗電能。無功功率補(bǔ)償種類主要包括集中補(bǔ)償、組合就地補(bǔ)償、單獨(dú)就地補(bǔ)償、職能無功補(bǔ)償、具有飽和電抗器的無功補(bǔ)償裝置等。無功補(bǔ)償作用主要是能夠提高電力用戶的功率因數(shù)和電工設(shè)備的利用率，電力網(wǎng)絡(luò)的有功損耗，能夠合理的控制電力系統(tǒng)的 無功功率流動(dòng)，提高電力系統(tǒng)整體電壓水平，能夠有效地節(jié)約電能，提高電能質(zhì)量等。 2 我國電力系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償現(xiàn)狀 隨著電力行業(yè)快速發(fā)展，特別是近年來國家電網(wǎng)建設(shè)的普及，使得電力負(fù)荷迅猛增長，從而對(duì)無功功率的需求越來越大，對(duì)無功功率補(bǔ)償?shù)囊笠苍絹碓礁?。目前我國電力系統(tǒng)的無功功率補(bǔ)償方式主要是同步調(diào)相機(jī)、并補(bǔ)裝置以及并聯(lián)電壓器。但是這幾種補(bǔ)償方式在為電力系統(tǒng)提供便利的同時(shí)也存在一定問題。 2.1 補(bǔ)償手段問題我國目前電力系統(tǒng)普遍采用就地補(bǔ)償原則，但是就地補(bǔ)償雖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，在注重補(bǔ)償功率因素的同時(shí)，忽略了系統(tǒng)網(wǎng)的損耗問題，使得系統(tǒng)網(wǎng)能量損耗過大，不利于電力系統(tǒng)的運(yùn)行。 2.2 無功潮流傳輸問題我國電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償線路因?yàn)榫嚯x原因，使得大量的無功潮流涌向高壓變電站，增大了無功變電站的電壓負(fù)荷，而且由于無功潮流傳輸距離相對(duì)較遠(yuǎn)，使得其對(duì)地方的分布電容相對(duì)較大，往往出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。 2.3 對(duì)電力用戶監(jiān)管不力，增大電力成本負(fù)荷電流在通過線路遠(yuǎn)距離的傳輸過程中，會(huì)產(chǎn)生降低的電能功率因數(shù)，增大電能的損耗，電能因數(shù)高低決定著電能損耗的 大小，而且由于電力相關(guān)部門監(jiān)管不力，使得用戶不能充分意識(shí)到無功功率補(bǔ)償增大所帶來的好處，因?yàn)闀?huì)在一定程度上增加電力成本，增大用戶的電費(fèi)支出。 3 無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值主要還是通過對(duì)不同的無功功率調(diào)節(jié)方法的改進(jìn)等，從而加大電力設(shè)備在使用過程中的功率因素，達(dá)到節(jié)省能源以及降低損耗的作用。無功補(bǔ)償技術(shù)能夠有效的控制電力系統(tǒng)無功功率的流動(dòng)，達(dá)到優(yōu)化電能質(zhì)量的目的，使得電力系統(tǒng)的抗干擾能力大大增強(qiáng)。 3.1 目前無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電 力系統(tǒng)中應(yīng)用主要是類別 3.1.1 傳統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償裝置我國目前普遍采用的是靜止無功補(bǔ)償裝置，它可以算得上是目前最為先進(jìn)的無功功率補(bǔ)償裝置。靜止無償補(bǔ)償裝置其實(shí)是一種平滑可控，沒有旋轉(zhuǎn)部件的無功功率補(bǔ)償裝置，它運(yùn)行原理是將電力電容和平湖可控的電抗其進(jìn)行并聯(lián)使用。相對(duì)于電力電容器來說其本身優(yōu)點(diǎn)是能提高符合的功率因數(shù)，能有效減少線路的損耗，改善供電電壓的質(zhì)量，而且運(yùn)行維護(hù)起來相對(duì)較為簡單，從而能夠提高設(shè)備的有效利用率，以減少用戶的電費(fèi)支出。 3.1.2 同步調(diào)相機(jī)裝置同步調(diào)相機(jī)是同步電機(jī)的特 殊運(yùn)行狀態(tài)，其運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)系統(tǒng)的需要來進(jìn)行調(diào)節(jié)，其主要靠勵(lì)磁運(yùn)行設(shè)備向電網(wǎng)發(fā)出和吸收公共功率來維持自動(dòng)的維持電壓，即使在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候也能調(diào)整系統(tǒng)電壓，從而保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是可以平滑的改善無功功率的大小和方向，但是其運(yùn)營成本相對(duì)較高，運(yùn)行損耗較 3.1.3 電力有源濾波器電力有源濾波器是一種動(dòng)態(tài)的電子裝置，必須依靠電源才能工作。它通過動(dòng)態(tài)的對(duì)諧波頻率和大小的抑制來實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。其系統(tǒng)只要是由補(bǔ)償電流發(fā)生電路和指令電流運(yùn)算電路兩部分構(gòu)成，其主電路一般是由脈寬調(diào)制逆變器構(gòu)成。電力有源 濾波器作為一項(xiàng)改善供電質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，他通過對(duì)電網(wǎng)中某幾個(gè)節(jié)點(diǎn)消諧波補(bǔ)償電流的注入，來對(duì)電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量進(jìn)行綜合的治理。主要分類包括并聯(lián)型、串聯(lián)型以及串并聯(lián)混合型等。雖然電力有原濾波器能溝有效的控制和提升電能質(zhì)量，但是在其經(jīng)濟(jì)性方面考慮，其成本價(jià)格相對(duì)較高，而且國內(nèi)對(duì)電力有源濾波器的研究要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外。 3.2 采用移相電容器進(jìn)行人工補(bǔ)償 3.2.1 補(bǔ)償原理 移相電容器，亦稱并聯(lián)電容器，它的主要用途是補(bǔ)償電力網(wǎng)中感性負(fù)荷的無功功率，以提高其功率因數(shù)。由于電力網(wǎng)的負(fù)荷大多 數(shù)是感性負(fù)荷，其原理如下：接有電阻負(fù)荷 r 和電感性負(fù)荷 x ，并接有并聯(lián)電容器 c ，其中通過的電流分別為 Ir,Ix 和 Ic，電流 I1 是 Ir 和 Ix 的相量和。電阻性負(fù)荷電流 I R 與電壓 U 相量一致，電感性負(fù)荷電流 IX 滯后于電壓 U90； I1 與電阻相位差為 其接入并聯(lián)電容器后，由于電容性電流 I c 超前電壓 U 9 0 ，其相位正好與 I x 相反，故可以補(bǔ)償一部分感性電流，此時(shí)的合成電流由 I1 減少到I2 與電壓 U 的相位差由 1 減小到 2 ，從而使負(fù)荷的功率因數(shù)值由 C O S 1 提高到 C O S 2 ，這就是并聯(lián)電容器可以進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)脑怼?3.2.2 電容器，電容量和無功功率的計(jì)算。 a : 電容器按下列計(jì)算： C = Q / C 式中 C - - - 電容量（ F ） Q - - - 電荷量（ C ） U - - - 電極間電壓（ U ） b : 電容值與無功功率的關(guān)系當(dāng)電容器兩端施以正弦交流電壓時(shí)，它發(fā)出的無功功率 Q=2fu(uar)式中 f m 頻率（ H z ） C - - - 電容（ F ） U 是容器端電壓、并聯(lián)電容器補(bǔ)償方式由地移相電容器具的設(shè)備簡單，容量大小組合是很靈活的， 安裝和維護(hù)方便，本身損耗低，單位投資省等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償方式有三種：個(gè)別補(bǔ)償；分組補(bǔ)償；集中補(bǔ)償。個(gè)別補(bǔ)償在用電設(shè)備附近按照其本身無功功率的需要裝設(shè)電容器組，一般與用電設(shè)備合用一臺(tái)開關(guān)，與用電設(shè)備同時(shí)斷開或運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：在未端負(fù)荷處補(bǔ)償，最大限度地減少系統(tǒng)中流過的無功功率，使整個(gè)供電線路的功率及能量損耗，送電線路的導(dǎo)線截面，有色金屬消耗量，開關(guān)設(shè)備和變壓器容量都相應(yīng)減少或降低，從技術(shù)觀點(diǎn)看，這是最好的補(bǔ)償方式。缺點(diǎn)：電容器利用率低，因?yàn)橛秒娫O(shè)備切除的同時(shí)電容器也切除，否則，產(chǎn)生無功功率的輸送 。易受到機(jī)械振動(dòng)及其它環(huán)境的影響，另外，在容量配合方面要注意，容量過大，當(dāng)電源斷開時(shí)，因電容器放電而使是動(dòng)機(jī)產(chǎn)生自勵(lì)磁，引起進(jìn)電壓造成電動(dòng)機(jī)損壞。分組補(bǔ)償是將電容器組分別安裝在各個(gè)車間的配電盤處，可使配電變壓器以及從變電所至車間的線路都獲得補(bǔ)償?shù)男Ч?。電容器分散裝設(shè)在各車間內(nèi)， 可以就近補(bǔ)償主要用電設(shè)備所消耗的無功功率。由于這部分無功功率不再通過車間以上線路輸送， 從而使車間以上的變壓器和配電線路的無功功率損耗相應(yīng)地減少。分組補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：利用率高，所需的電容器總量小。集中補(bǔ)償：是將電容器組裝設(shè)在用戶專用變 壓器電站或配電室的低壓母線上。 集中補(bǔ)償?shù)男б妫?a ）可以就地補(bǔ)償主變壓器或配電變壓器的無功功率損耗，由于減少了變壓器的無功電流，相應(yīng)地可以少變壓器的容量或者說可以增加變壓器所需的有功負(fù)荷。（ b ）可以補(bǔ)償變（配）電站以上輸電線路的功率損耗。（ c ）可以就近供應(yīng)配電線路（ 6 - 1 0 K V 或 3 8 0 V ）前段線路本身及其所帶用電設(shè)備的無功功率損耗。（ d ）可以補(bǔ)償配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分散裝設(shè)的電容器容量的不足部分。（ e ）可以利用電容器組的投切裝置進(jìn)行調(diào)壓，改善電壓質(zhì)量。優(yōu)點(diǎn)：能方便地同電容器組的自 動(dòng)投切裝置配合，自動(dòng)追蹤無功功率變化而改變用戶總的補(bǔ)償容量，避免在總的補(bǔ)償水平上產(chǎn)生過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償，從而使用戶的功率因數(shù)始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)?？墒褂脩暨_(dá)到最優(yōu)補(bǔ)償。集中補(bǔ)償有利于控制用戶本身的無功潮流，避免受電力網(wǎng)電壓變化或負(fù)荷變化而產(chǎn)生過大的電壓波動(dòng)。當(dāng)電壓波動(dòng)超過允許范圍時(shí)，不借助自動(dòng)投切裝置調(diào)整母線電壓水平，以改善電壓質(zhì)量。電容器組的基本容量是根據(jù)用戶正常負(fù)荷需要確定的，運(yùn)行時(shí)間長，利用率高，補(bǔ)償效益就高，而且集中補(bǔ)償方式在運(yùn)行中維護(hù)上較為方便。 4 結(jié)束語： 無功功率補(bǔ)償技術(shù)能 夠提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低電力成本以及提高電力系統(tǒng)的整體電壓等方面的作用，使得其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越被人們認(rèn)同，目前我國廣泛使用的還是靜止無功功率補(bǔ)償器。 參考文獻(xiàn)： 1 張小紅 ,楊濤 .變電所綜合自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 J. 青海科技 . 2011(02) 2 竺建慧 .淺議無功補(bǔ)償 J. 天津科技 . 2010(04) 3 李東 .淺談低壓無功補(bǔ)償裝置在配電網(wǎng)中的應(yīng)用J. 中國科技信息 . 2010(17) 文檔資料：無功功率補(bǔ)償技 術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :小議風(fēng)景園林工程中大樹移栽技術(shù) 纖維封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究 現(xiàn)場(chǎng)施工管理在公路工程中的運(yùn)用探究 萬安縣 50 年氣候變化特征分析 我國公路路基工程施工流程探究 土建工程項(xiàng)目中的安全管理研究 輸變電工程質(zhì)量管理現(xiàn)狀及對(duì)策研究 屋面防水工程施工質(zhì)量問題分析 我國目前市政工程施工的存在問題及對(duì)策 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù) 往復(fù)式壓縮機(jī)安裝質(zhì)量控制要點(diǎn) 土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久