简论无功功率及无功补偿配置
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配电变压器无功补偿配置方案无功补偿是指在电力系统中采用其中一种补偿措施,使系统的功率因数接近1,即减少或消除感性无功功率和容性无功功率之间的差额。
配电变压器的无功补偿是指配电变压器运行中的无功补偿措施。
无功补偿的主要目的是:提高系统的功率因数,降低电网的线损,提高电网的稳定性,减少无功电能,节约电力资源,提高用电质量。
无功补偿的配置方案多样,可以根据配电变压器的实际情况进行选择。
以下是常见的配电变压器无功补偿配置方案:1.容性无功补偿:通过安装电容器组来补偿配电变压器的感性无功功率。
电容器组可以通过并联在配电变压器的晶体管造成负载前中,或者通过串联在配电变压器的次级侧,或者串联在变压器的绕组上,来实现对配电变压器的感性无功功率的补偿。
2.并联无功补偿:通过在变压器的绕组上并联连接无功补偿器,来对感性无功功率进行补偿。
无功补偿器可以是电容器或者电感器。
该方法可以提供更精确的无功补偿。
3.新能源的接入:配电变压器的负载中可能会包含新能源发电设备,如风力发电机、光伏发电系统等。
这些新能源设备对电网的无功功率负荷也会产生影响。
为了保证电网的稳定运行,要对这些新能源设备进行相应的无功补偿配置。
4.静态无功补偿器:静态无功补偿器是一种用来控制电网无功功率的装置。
它由一组电子元件组成,可以根据电网的工作状态,自动调节电网的无功功率。
静态无功补偿器可以根据需要实时计算电网的无功功率,然后调整电容器和电抗器的接入和退出,来实现对电网的无功功率的控制和补偿。
以上是常见的配电变压器无功补偿配置方案,每种配置方案都有其适用的场景和条件,应根据配电变压器的具体情况和需求来选择合适的无功补偿方案。
无论采用哪种方案,都要确保补偿设备的选型和操作符合相关的电力规范和标准,保证设备运行的可靠性和安全性。
无功补偿合理的配置原则
无功补偿合理的配置原则
从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出,各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤以低压配电网所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按照“分级补偿,就地平衡”的原则,合理布局。
1) 总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。
2) 电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中,用户消耗的无功功率占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。
为了减少无功功率在网络中的输送,要尽可能地实现就地补偿,就地平衡,所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
3) 分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
集中补偿,是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿,指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路,配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿,主要是补偿主变压器本身的无功损耗,以及减少变电所以上输电线路的无功电力,从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿。
所以,中、低压配电网应以分散补偿为主。
4) 功补偿的原则。
提高用电单位的自然功率因数,应该遵循:全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡;集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主的原则。
无功补偿装置的容量计算与配置无功补偿装置是电能质量管理中的重要组成部分,它能有效地改善电力系统的功率因数,提高系统的稳定性和可靠性。
然而,为了确保无功补偿装置能够正常工作并达到预期的效果,我们需要进行准确的容量计算和合理的配置。
本文将介绍无功补偿装置容量计算的方法,并提供配置建议。
一、容量计算方法无功补偿装置的容量计算一般包括静态无功补偿装置(SVC)和动态无功补偿装置(DSTATCOM)两种情况。
1. 静态无功补偿装置(SVC)SVC主要用于调节电力系统的电压,通过调节无功功率的输入或输出来调整系统的功率因数。
对于SVC的容量计算,通常采用以下步骤:1) 确定需要补偿的无功功率:根据电力系统的需求和特点,确定需要补偿的无功功率大小,一般以kvar(千乏)为单位。
2) 确定电压调整范围:根据系统的电压波动情况和设备的工作范围,确定SVC的电压调整范围。
3) 计算容量:根据实际需求和设备的特性,计算出SVC的容量。
2. 动态无功补偿装置(DSTATCOM)DSTATCOM主要用于响应瞬时电能质量问题,通过快速响应调整无功功率来实现无功补偿。
对于DSTATCOM的容量计算,一般需要考虑以下因素:1) 负荷的类型和特点:不同类型的负荷对无功补偿的需求不同,需要根据负荷的特点来确定DSTATCOM的容量。
2) 系统的瞬变功率需求:瞬态电能质量问题通常由瞬变负荷引起,需要根据系统的瞬变负荷情况来确定DSTATCOM的容量。
3) 响应时间需求:根据系统的响应时间要求,确定DSTATCOM的容量。
二、配置建议无功补偿装置的配置不仅需要考虑装置的容量,还需要考虑安装位置和连接方式等因素。
下面是几点配置建议:1. 安装位置为了最大限度地提高无功补偿装置的效果,应尽可能将其安装在负载附近,减少输电线路的损耗和电压波动,提高无功补偿的效果。
2. 连接方式无功补偿装置一般采用并联方式与电力系统连接,这样可以将无功功率直接注入到负载侧,实现最佳的补偿效果。
功率因数和无功补偿容量的计算:
1、功率因数的计算:
(1)功率因数可以从所接电网的功率因数表里直接读取。
(2)若用电用户没有安装功率因数表,功率因数可以从所装的电度表里直接读取有功功
因数。
即:
cosφ=1/SQRT(1+(tanφ)*(tanφ))=P/SQRT(P*P+Q*Q)=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))如果记录的某段时间内的有功功率P和无功功率Q可知,即可求出该段时间内的
2、补偿容量的确定:
补偿容量的确定:补偿容量的大小决定于电力负荷的大小、补偿前功率因数的大小和补
Qc=P年*(tanφ1-tanφ2)
Q c--无功补偿容量(kvar)
P年--年平均功率(kW)
tanφ1--补偿前功率因数角的正切值
tanφ2--补偿后功率因数角的正切值
举例说明:
答:此系统呈现感性负载,为提高功率因数,可以采用400V低压就近补偿原
1、若一10/0.4kV电力系统有功负荷100kW,呈感性负责,系统功率因数0.74。
有功功率和无功功率进行计算得出功率
=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))
间内的加权平均功率因数:
小和补偿后提高的功率因数的大小
补偿后cos φ2
1kW有功功率所需补偿电容器的补偿容量(kvar)
无
0.74。
若将系统功率因数提到0.98,需要补偿多少无功容量?
补偿原则,采用并联电容器方法补偿,补偿容量经查表可以求得:Qc=100*0.71=71(kvar)。
无功补偿计算公式无功补偿计算公式是用于计算无功功率补偿量的重要公式。
无功功率是电力系统中的重要组成部分,它对电力系统的稳定运行、节能降耗以及提高电能质量具有重要意义。
下面将详细介绍无功补偿计算公式的应用。
一、无功功率与无功补偿无功功率是指在交流电力系统中,与电源交换能量的电气设备(如电动机、变压器等)在工作时所产生的无功功率。
无功功率的存在主要是因为这些设备在运行过程中需要不断变换磁场,以维持其正常运行。
无功功率在电力系统中以电压的形式表现,它对电力系统的稳定运行、节能降耗以及提高电能质量具有重要意义。
无功补偿是指通过在电力系统中增加无功功率的设备,以提高电力系统的功率因数和电能质量。
无功补偿设备主要有并联电容器、同步调相机、静止无功补偿器等。
通过对无功功率的合理补偿,可以有效地降低电力系统的能耗,提高电力系统的稳定性和可靠性。
二、无功补偿计算公式的应用无功补偿计算公式通常是根据电力系统的具体情况和需要达到的补偿效果来进行计算的。
下面介绍两种常用的无功补偿计算公式:1.按照负荷的功率因数计算:Qc=P(tanφ1-tanφ2)其中,Qc为需要补偿的无功功率(kVar),P为负荷的有功功率(kW),φ1和φ2分别为补偿前后的功率因数角。
通过测量或计算出负荷的有功功率和功率因数,可以计算出需要补偿的无功功率。
这种方法适用于已知负荷的有功功率和功率因数的情况。
2.按照变压器的容量进行计算:Qc=(1.732×U×I×β)÷(1000×cosφ)其中,U为变压器的额定电压(kV),I为变压器的额定电流(A),β为变压器的负载率(%),cosφ为负荷的功率因数。
通过测量或计算出变压器的额定电压、额定电流和负载率,以及负荷的功率因数,可以计算出需要补偿的无功功率。
这种方法适用于已知变压器参数和负荷的功率因数的情况。
三、无功补偿装置的配置与控制策略在进行无功补偿时,需要根据电力系统的具体情况选择合适的无功补偿装置,并制定相应的控制策略。
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法无功补偿的原理: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.集中补偿电容器作为补偿装置有两种方法:串联补偿和并联补偿。
串联补偿是把直接串联到高压输电线路上,以改善输电线路参数,降低电压损失,提高其输送能力,降低线路损耗。
这种补偿方法的电容器称作串联电容器,应用于高压远距离输电线路上,用电单位很少采用。
并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上,以提高功率因数。
这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器,用电企业都是采用这种补偿方法。
按电容器安装的位置不同,通常有三种方式。
1.集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6~10kV母线上,用来提高整个变电所的功率因数,使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。
可减少高压线路的无功损耗,而且能够提高本变电所的供电电压质量。
2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端所高压或低压母线上,也称为分散补偿。
这种方式具有与集中补偿相同的优点,仅无功补偿容量和范围相对小些。
但是分组补偿的效果比较明显,采用得也较普遍。
3.就地补偿将电容器或电容器组装设在异步或电感性用电设备附近,就地进行无功补偿,也称为单独补偿或个别补偿方式。
四、无功补偿的意义及原理人们对有功功率的理解非常容易,而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的.在正弦电路中,无功功率的概念是清楚的,而在含有谐波时,至今尚无公认的无功功率定义。
但是,对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识,却是一致的。
无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。
电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。
因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现。
而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现.不仅大多网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。
合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点:(1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗;(2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。
在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置,还可以改善输系统的稳定性,提高输电能力;(3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
(一).无功补偿的物理意义无功功率只是描述了能量交换的幅度,而并不消耗功率。
图中的单相电路就是这方面的一个例子,其负载为一阻感负载。
电阻消耗有功功率,而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来,另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放,并不消耗能量.无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。
电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要,同时也对电源的输出带来一定的影响。
下图是带有阻感负载的三相电路,为了和上图对照,假设u、R、L的参数均和上图相同,且为对称三相电路。
功率因数和无功补偿容量的计算:
1、功率因数的计算:
(1)功率因数可以从所接电网的功率因数表里直接读取。
(2)若用电用户没有安装功率因数表,功率因数可以从所装的电度表里直接读取有功功
因数。
即:
cosφ=1/SQRT(1+(tanφ)*(tanφ))=P/SQRT(P*P+Q*Q)=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))如果记录的某段时间内的有功功率P和无功功率Q可知,即可求出该段时间内的
2、补偿容量的确定:
补偿容量的确定:补偿容量的大小决定于电力负荷的大小、补偿前功率因数的大小和补
Qc=P年*(tanφ1-tanφ2)
Q c--无功补偿容量(kvar)
P年--年平均功率(kW)
tanφ1--补偿前功率因数角的正切值
tanφ2--补偿后功率因数角的正切值
举例说明:
答:此系统呈现感性负载,为提高功率因数,可以采用400V低压就近补偿原
1、若一10/0.4kV电力系统有功负荷100kW,呈感性负责,系统功率因数0.74。
有功功率和无功功率进行计算得出功率
=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))
间内的加权平均功率因数:
小和补偿后提高的功率因数的大小
补偿后cos φ2
1kW有功功率所需补偿电容器的补偿容量(kvar)
无
0.74。
若将系统功率因数提到0.98,需要补偿多少无功容量?
补偿原则,采用并联电容器方法补偿,补偿容量经查表可以求得:Qc=100*0.71=71(kvar)。
无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置电力系统中的无功补偿是调节电力负载的重要手段,它不仅可以提高电力质量,还能提高电网的传输能力。
而电容器作为无功补偿的重要组成部分,在电力系统中起着至关重要的作用。
本文将讨论无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置。
一、电容器的选择电力系统中的电容器按其电压等级分为低压电容器和高压电容器。
在选择电容器时,需要考虑以下几个因素:1. 电容器的额定电压:电容器的额定电压应大于或等于系统运行电压,以保证其正常运行,并具有足够的安全裕度。
2. 电容器的容量:选择合适的电容器容量是保证无功补偿效果的关键。
容量过小,则无法达到预期的补偿效果;容量过大,则可能造成电力系统的谐振问题。
因此,在选择容量时,需要根据负载的无功功率需求进行合理补偿。
3. 电容器的损耗:电力系统中的电容器存在一定的损耗,这些损耗将转化为热量,影响电容器的寿命。
因此,在选择电容器时,需要考虑其损耗因数和寿命。
二、电容器的配置电容器的配置是指将电容器合理地安装在电力系统的不同位置,以实现最优的无功补偿效果。
1. 单点补偿:单点补偿是指将电容器集中安装在负载侧,通过控制器控制其开关,以实现对负载无功功率的补偿。
这种配置适用于小型的负载系统,能够提供有效的无功补偿。
2. 多点补偿:多点补偿是指将电容器分散安装在电力系统的不同位置,根据不同位置的负载功率需求,分别进行无功补偿。
这种配置适用于大型的负载系统,能够更加精确地进行无功补偿。
3. 静止补偿器配置:静止补偿器是一种集中式的无功补偿设备,它能够通过电力电子器件实现对电容器的精确控制。
在配置静止补偿器时,需要考虑电容器和补偿器之间的匹配,以及静止补偿器的控制策略。
三、电容器的维护与管理为了确保电容器能够正常运行并延长其使用寿命,需要进行定期的维护与管理。
具体措施包括:1. 定期检查电容器的运行状态,包括电压、电流和温度等参数的监测,以及电容器外观的检查。
2. 定期清洁电容器周围的环境,避免灰尘和湿气的积聚,影响电容器的散热和运行。
电力系统无功补偿配置技术原则电力系统无功补偿是指在电力系统中采取各种措施,利用无功补偿电容器等器件加以调节和控制,以达到提高电力系统功率因数,减少电力系统所需要的无功功率的目的。
电力系统中的无功补偿是保证电力系统正常运行、提高电源利用率以及提高系统质量和稳定性的基础之一。
在电力系统中,无功补偿配置技术原则包括以下几个方面:1.根据负载的性质和特点配置无功补偿设备电力系统中的负载类型有突变、短暂变化、周期性变化和持续平稳变化等不同的性质和特点。
针对不同负载的性质和特点,应该在适当的位置配置不同类型的无功补偿设备。
例如,在电力系统中,对于高突变的负载,应该采用快速响应的无功补偿设备,以确保对系统的快速响应。
2.优化无功补偿设备的配置位置和容量在电力系统中,通过合理的配置无功补偿设备的位置和容量可以改善电力系统的功率因数。
无功补偿设备的位置应该根据负载的性质和特点进行优化确定。
设备容量的选择应该基于负载的需求和实际需要的电容器容量进行合理的配比,以实现最佳的无功补偿效果。
3.根据系统负载需求进行有功/无功管理和控制在电力系统中,无功补偿设备需要与电力系统的有功/无功管理和控制系统配合工作。
通过配合控制系统,可以实现对无功补偿设备的精细化控制和协调管理,从而保证系统运行的稳定性和安全性。
4.对无功补偿设备进行定期检查和维护无功补偿设备的定期检查和维护是保证其正常工作和长期使用的必要保障。
在检查和维护过程中,需要对设备进行全面的检测试验,确保其性能和安全性能。
5.应用先进的无功补偿技术和设备随着科学技术的不断发展,电力系统中的无功补偿技术和设备也得到了不断的更新。
应用先进的无功补偿技术和设备可以提高无功补偿设备的工作效率和节约成本,同时也可以增强电力系统的可靠性和稳定性。
总之,电力系统中的无功补偿是电力系统稳定运行的重要组成部分,无功补偿设备的配置需要遵循科学的配置原则,应根据负载的性质和特点进行优化配置,同时将无功补偿设备纳入到电力系统的管理和控制系统中,确保电力系统的高质量稳定运行。
无功补偿配置及使用说明一高压并联电容器高压并联电容器使用的基本要求:1电容器应有标出的基本参数等内容的制造厂铭牌2电容器周围环境无易燃易爆危险的,无剧烈冲击和震动3电容器安装运行地区环境温度范围,BFM型电容器为-25℃~45℃,BAM型电容器为-40℃~+45℃。
海拔高度不超过1000米。
对安装地点海拔高度超过1000米的电容器,4电容器运行使用应配置放电设备;5电容器正常的运行时,允许过电压在1.1倍额定电压下长期运行.允许过电流,电容器组在 1.3倍额定电流下长期运行.6电容器的实测电容值与额定值之差不超过额定值的-5%~+10%,三相电容器中任何两线路端子间测得较大值与较小电容值之比应不大于1.06.7电容器在工频额定电压下,温度为20℃时的损耗角正切值(tgδ)≤0.0005注:内部装有放电电阻或熔丝的电容器,其损耗角正切值允许增加0.0001.8内部装有放电电阻的电容器,与电源断开后,能在10分钟内由额定电压的峰值降到75伏以下.若要在5分钟内由额定电压的峰值降到50伏以下,则应在订货时加以说明.9三相电容器内部为星形接线,每相均加有放电电阻二断路器在无功补偿装置上的应用电容器在电网中的运行方式,随着无功负荷及电网电压变化而变化,因此电容器组用断路器的操作较为频繁,为此必须解决好两方面问题:合闸时的频率、高幅值的合闸涌流给断路器带来的过电压、机械应力和机械振动开断时,电弧重燃给断路器及其他回路设备带来的重击穿过电压及绝缘冲击。
故并联电容器除应满足一般的技术性能和要求以外,还必须满足以下要求:合闸时,触头不应有明显的弹跳和振动;分闸时不允许有严重的电弧重燃而导致的击穿过电压;应有承受合闸涌流的耐受能力;经常投、切的断路器应具有承受频繁操作的能力。
根据目前国产断路器的生产情况,要同时满足以上四点要求,尚有难度,例如真空断路器虽然适于频繁的操作要求,但存在合闸弹跳和重燃问题,必须加装氧化锌避雷器以进行防止过电压的配合、加装串联电抗器以降低合闸涌流倍数的配合。
浅谈电力系统的无功优化和无功补偿王正风徐先勇摘要:电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。
本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
关键词:无功优化无功补偿非线性网损电压质量1前言随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。
降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。
特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。
电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。
通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量(发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起,因而无功优化的前景十分广阔。
无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2无功优化和补偿的原则和类型2.1无功优化和补偿的原则在无功优化和无功补偿中,首先要确定合适的补偿点。
无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制;2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。
3)无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。
无功功率补偿的常见方法及方式
1、无功功率补偿的常见方法
(1)并联电容器组
电力电容器是一种静止的无功补偿设备。
它的主要作用是向电力系统供应无功功率,提高功率因数。
采纳就地无功补偿,可以削减输电线路输送电流,起到削减线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。
图1 电容组
(2) 静止无功补偿器
静止无功补偿器是一种没有旋转部件,快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器(固定或分组投切)并联使用。
电容器可发出无功功率(容性的),可控电抗器可汲取无功功率(感性的)。
通过对电抗器进行调整,可以使整个装置平滑地从发出无功功率转变到汲取无功功率(或反向进行),并且响应快速。
(3) 同步补偿
运行于电动机状态,不带机械负载也不带原动机,只向电力系统供应或汲取无功功率的同步电机。
用于改善电网功率因数,维持电网电压水平。
2、无功功率补偿的方式
(1)、集中补偿:装设在企业或地方总变电所6~35KV母线上,可削减高压线路的无功损耗,而且能提高本变电所的供电电压质量。
(2)、分散补偿:装设在功率因数较低的车间或村镇终端变、配电所的高压或低压母线上。
这种方式与集中补偿有相同的优点,但无功容量较小,效果较明显。
(3)、就地补偿:装设在异步电动机或电感性用电设备四周,就地进行补偿。
这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数,又能转变用电设备的电压质量。
无功补偿的方案及分析无功补偿是指在电力系统中,由于电感电容等元件的存在,所产生的无功功率需要通过无功补偿装置来进行补偿,以提高电力系统的功率因数。
下面将介绍无功补偿的方案及其分析。
一、无功补偿方案1.静态无功补偿装置(SVC):SVC是一种采用电力电子技术实现的无功补偿装置,可以通过电容器和电感器的组合实现电力系统的无功调节。
静态无功补偿装置可以实现高速响应、精密补偿的特点,广泛应用于电力系统中。
2.静态同步补偿装置(STATCOM):STATCOM是一种利用电力电子技术实现的无功补偿装置,通过控制电压的相位和幅值来提供无功功率的调节。
STATCOM具有可调节容量、快速响应、高精度、无接触的优点,可广泛应用于电力系统中。
3.动态无功补偿装置(DSTATCOM):DSTATCOM是一种通过电力电子技术实现的无功补偿装置,主要用于电力系统中电压暂时性的调节和电力系统的无功稳定。
DSTATCOM可以实现快速响应、精确补偿、动态调节等特点,适用于电力系统中无功补偿的需求。
4.串联无功补偿装置(SVCUPFC):SVCUPFC是一种通过串联电容和电抗器实现电力系统无功调节的装置。
SVCUPFC可以实现动态调节、可调节容量的特点,适用于电力系统中的无功补偿需求。
二、无功补偿分析1.能够提高电力系统的功率因数:通过无功补偿装置的应用,可以减少电力系统的无功功率损耗,提高电力系统的功率因数,降低电力系统的无功功率流动,提高电力系统的效率和稳定性。
2.能够提高电力系统的电压稳定性:在电力系统中,无功补偿装置可以通过调节电压的相位和幅值,稳定电力系统的电压,减少电力系统中的电压波动,提高电力系统的稳定性。
3.能够提高电力系统的负载能力:通过无功补偿装置的应用,可以有效地调节电力系统中的无功功率,提高电力系统的负载能力,降低电力系统的负载损耗,延长电力设备的使用寿命。
4.能够减少电力设备的故障率:在电力系统中,无功补偿装置可以有效地减少电力设备的负荷压力,提高电力设备的工作环境,降低电力设备的故障率,延长电力设备的使用寿命。
无功补偿标准无功补偿是指在电力系统中,通过无功功率补偿装置对电网进行无功功率的补偿,以提高电网的功率因数,改善电网的稳定性和可靠性。
在我国,无功补偿标准是由国家能源部门制定和执行的,其标准对于电力系统的运行和管理具有重要意义。
本文将对无功补偿标准进行详细介绍,以便相关人员了解和遵守相关规定。
首先,无功补偿标准是根据电力系统的实际需求和国家的能源政策而制定的。
在电力系统中,无功功率的产生会导致电网的功率因数下降,影响电网的稳定性和可靠性。
因此,国家能源部门根据电力系统的运行情况和发展需求,制定了一系列的无功补偿标准,以保障电网的正常运行和电力供应的稳定性。
其次,无功补偿标准主要包括了无功功率的补偿比例、补偿设备的技术要求、补偿装置的运行参数等内容。
无功功率的补偿比例是指在电力系统中,无功功率补偿装置对电网无功功率的补偿程度,通常以功率因数来表示。
国家能源部门规定了不同电压等级和负荷水平下的无功功率补偿比例,以确保电网的功率因数处于合理范围内。
同时,无功补偿装置的技术要求和运行参数也受到严格的规定,以确保补偿装置的稳定性和可靠性。
另外,无功补偿标准还涉及到了无功功率的计量和监测。
在电力系统中,无功功率的计量和监测是非常重要的,可以帮助运营商了解电网的运行状态和负荷情况,及时调整无功补偿装置的运行参数,以保障电网的稳定性和可靠性。
因此,国家能源部门对无功功率的计量和监测也进行了相关的规定和要求,以确保电网的运行和管理。
总的来说,无功补偿标准是电力系统运行和管理的重要依据,对于保障电网的稳定性和可靠性具有重要意义。
各相关单位和个人应当严格遵守国家能源部门的相关规定,确保无功补偿装置的正常运行和电网的稳定供电。
同时,国家能源部门也将不断完善和更新无功补偿标准,以适应电力系统的发展和需求,促进电力行业的健康发展和可持续发展。
简论无功功率及无功补偿配置
摘要交流电力系统可以看成是有功电源负荷和无功电源负荷两个并存且不可分割的电力系统。
如果说交流系统运行的目的是传输和消费电能,那么无功系统运行就是为此目的而不可缺少的手段。
使用无功系统不仅使交流电电压维持稳定,确保电网供电系统工作的稳定性及可靠性,并降低电网在传送电量过程中的能量损失。
【关键词】电力系统无功功率无功补偿配置
当前能够对能源进行有效利用并便于传输的供电系统基本上都是交流电形式,即其电压和电流变化在时间轴上的变化规律是按照正弦周期性变化。
电流及电压值随时间轴按正弦方式作周期变化的交流电力系统,是当今有效利用能源、方便传输能量、灵活使用能量的有利工具。
相比于直流供电形式,交流系统电源主要以两种方式向负载供应电功率:有功功率及无功功率,有功功率即实现将电能转为其他用途的功率(如光能、机械能等),而无功功率则主要在电网线路内部用于电、磁场之间的转化,以及在一些特殊电器件中形成并保持磁场。
在正常情况下电力系统中的无功功率是由异步电动机、电力变压器,电弧炉和线路无功损耗以及串并联电抗器等无功负荷产生的,其中电机、变压器在电网中所占的无功功率比例是最高的,有些甚至占全厂负荷载重的80%之上。
若此时电网供给的无功功率不能满足其负载需求,则无功电源及其负载保持低电压平衡。
由于电力系统运行电压水平低,会给电力系统带来一系列危害,表现在以下四个方面:
1 设备出力不足
线路及变压器装置允许的通过容量减少,由于并联电容器与之电压有平方关系,故其也减少出力,进而造成无功功率更少,导致发电机出力不足,电压降低幅度在10%到15%,有功、无功功率出力降低约为10%到15%。
2 设备损坏
由于电压低,用户电动机出力降低。
如果电压降低20%,电动机转矩减少36%,电流增加约为20~25%,设备温度升高12~15%。
若电压降低,则无法带动电机轴正常运转,造成其堵转,绕组形成过电流,因发热过多而烧坏设备。
3 电力系统损耗增加
线路、变压器有功损耗和无功损耗增加。
如果线路电压平均降低15%,线路损耗增加大约32%。
4 电力系统稳定度降低
若电网系统的无功功率不足时,则发电机无功出力将被迫增大,同时受端系统的电压值降低。
若送电线路突发故障时,电源供给的无功功率更小,则受端系统的电压降低幅度更大,若电压降到低于额定值的70%或更多,则可能会造成电压崩溃,进而造成断电。
由于无功不足带来的危害极大,需要用无功补偿设备补偿系统中无功功率的不足,以维持整个系统的无功平衡和稳定。
电容器、调相机和静止无功补偿器是
无功补偿的主要设备,而其中的电容器具有小成本投入、有功功耗低且运维管理便利等特点,因而常使用并联形式的电容器用于电网运行系统中的无功功率补偿器件。
当其连接到电网线路时,需注意以下要求:
(1)为降低因无功功率在传输中造成的电网有功功率的损耗,原则上应对无功功率进行就地平衡补偿,即低电压区的无功功率使用低压电容器件进行补偿,高电压区进行高压补偿;另外,在正常环境下的电厂中,低压电容器应尽量以分散形式补偿;针对容量大、负荷稳定且频繁工作的用电设备的无功功率补偿,应单独就地进行。
(2)若使用的电容器容量值较大,则应按照其工作电压变化情况、负荷跳动、设备本身的技术条件、电网处的背景谐波含量等因素进行分组,且分组后的电容器装置在各组中工作时,不能出现谐振情况。
(3)为了抑制谐波和抑制涌流,电容器组宜串联适当参数的电抗器。
仅用于抑制涌流时,电抗率宜取0.1%~1.0%。
在对谐波进行抑制时,电抗率的选定需以并联电容器件接到电网处的背景谐波含量为参考依据。
(4)为更好地对无功功率进行补偿,并减少功耗,应避免用户向电网传输无功功率;在高压区无高压负载时,不应在高压区安装并联电容器。
为使无功功率在远程传输或多级变压器中功率损失降低最低,并减少在其过程中造成的有功功耗,提升电网的整体供电效率,对无功功率的补偿应遵循“就地补偿、分层分区进行平衡”等原则。
这个原则对地区配电网显得尤其重要,以下是根据东北电网和一些地区电网的实际调查分析,无功负荷构成比例参加如图:
通过表格看出,地区电网中负荷和配电网无功网损占无功总负荷的80%左右;35KV及以上电网无功网损占20%左右,所以合理配置配电网中的无功补偿显得尤其重要。
综上所述,在供配电电网中进行无功补偿和无功平衡,是保障电网中电压稳定及满足用户对用电质量需求的必要方法,同时对降低电能的损耗,提高电网在供电上的有效利用率方面也极具重要意义。