浅谈低压电容器无功补偿的技术与经济性摘要

浅谈低压电容器无功补偿的技术与经济性摘要
浅谈低压电容器无功补偿的技术与经济性摘要

浅谈低压电容器无功补偿的技术与经济性摘要:文章介绍无功补偿的作

用,分析低压并联电容器无功补偿的种类、电容补偿控制的选择及补偿容量的确定等。

关键词:低压并联电容器;无功补偿;技术;经济性

无功功率是维持电力系统正常运行最主要的一个因素。搞好电力系统的无功平衡,提高负荷的功率因数,可以减少线路和变压器中的有功功率损耗和其他电能损耗,从而提高电能质量,降低电能损耗,并保证了电力系统的稳定运行和用户的供电质量。

1无功补偿的作用

1.1提高变配电设备利用率,减少投资费用

对低功率因数的负荷进行无功补偿,接入并联电容器,由于无功电流得到补偿,使得负荷电流减少

由于功率因数提高而使变配电设备减少的容量(kV A)可用公式1计算:

ΔS =P/ COSφ1-P/ COSφ2

=P×(COSφ2-COSφ1)/(COSφ2×COSφ1)

(1)式中:

S---为减少的设备容量

P---为负荷有功功率

COSφ1---为补偿前负荷功率因数

COSφ2--- 为补偿后负荷功率因数

如1000kW的负荷容量,补偿前功率因数为0.7,从公式1中可计算出当功率因数补偿到0.95时,为该负荷输电的变配电设备容量可减少376kV A,对于新建项目可以减少投资费用(变配电设备容量减少376kV A,可减少基本电费的支出),经济效益明显。

2.2 降低电网中的功率损耗

当负荷的功率因数从1降到COSφ时,电网中的功率损耗将增加的百分数约为δp(%)=(1/COS2φ-1)×100%

2.3 减少了线路的压降

由于功率因数的提高,线路传送电流小了,系统的线路电压损失相应减小,有利于改善末端的电能质量。

2.4 提高功率因数及相应地减少电费

根据国家水利电力部国家物价局1983年颁布的《功率因数调整电费办法》规定三种功率因数标准值,相应地减少电费:

①功率因数标准0.90,适用于160千伏安以上的高压供电工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站。②功率因数标准0.85,适用于100千伏安(千瓦)及以上的其他工业用户,100千伏安(千瓦)及以上的非工业用户和100千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站。③功率因数标准0.80,适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户。

3 低压并联电容器无功补偿的种类

3.1 集中补偿

在低压配电所内配置若干组电容器接在配电母线上,补偿供电范围内的无功功率

3.2 就地补偿

将补偿电容器安装于用电负荷附近,或直接并联于用电设备上

就地补偿分为两种:一是分散就地补偿,电容器接在低压配电装置或动力箱的母线上,对附近的用电设备进行无功补偿。二是单独就地补偿,将电容器直接接在用电设备端子上或保护设备末端,一般不需要电容器用的操作保护设备,

3.3 就地补偿与集中补偿节能比较

4电容补偿在技术上应注意的问题

①防止涌流。在电容器投入时,一般情况下伴随着很大的涌流,在IEC出版物831电容器篇中电容器投入涌流的计算公式如下:Is=In×√2S/Q

(3)式中:

Is ---为电容器投入时的涌流(A)

In ---为电容器额定电流(A)

S ---为安装电容器处的短路功率(MV A)

Q ---为电容器容量(Mvar)

在低压电容器回路中,可采用以下方法限制:一是串联电抗器;二是加大投切电容器的容量;三是采用专用电容器投切的接触器。②防止系统谐波的影响。由于电容器回路是一个LC电路,对于某些谐波容易产生谐振,造成谐波放大,使电流增加和电压升高。为此可采用串联一定感抗值的电抗器以避免谐振,如以电抗器的百分比为K,当电网中5次谐波较高,而3次谐波不太高时,K宜采用4.5%;如中3次谐波较高时,K宜采用12%,当电网中谐波不高时,K宜采用0.5%。

③防止产生自励。采用电容器就地补偿电动机无功功率,电容器直接并联在电动机上,切断电源后,电动机在惯性作用下继续运行,此时电容器的放电电流成为励磁电流。如果补偿电容器的容量过大,就可使电动机的磁场得到自励而产生电压,电动机即运行于发电状态,所以补偿容量小于电动机空载容量就可以避免,一般取0.9倍就没关系。

QC=0.9×3UI0

(4)式中:

Qc ---为补偿电容器容量

U ---为系统电压

I0 ---为电动机空载电流

5 电容补偿控制的选择及补偿容量的确定

5.1 电容器组投切方式的选择

电容器组投切方式分手动和自动两种。对于补偿低压基本无功及常年稳定的高压电容器组,宜采用手动投切;为避免过补偿或轻载时电压过高,易造成设备损坏的,宜采用自动投切。高、低压补偿效果相同时,宜采用低压自动补偿装置。

5.2 电容器补偿容量的确定

先进行负荷计算,确定有功功率P和无功功率Q,补偿前自然功率因数为cosφ1,要补偿到的功率因数为cosφ2。则QC=P(tgφ1-tgφ2)

(5)式中:

Qc ---为补偿电容器容量

P ---为负荷有功功率

COSφ1---为补偿前负荷功率因数

COSφ2 --- 为补偿后负荷功率因数

确定无功补偿容量时,还应注意以下三点:①在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。②功率因数越高,每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。③就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流,因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件,可用公式4计算。

6结语

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,还可以分组投切保证电压合格率和合理的功率因数。我

国很多地区配电网和农网平均功率因数偏低,通过采用补偿电容器进行合理的补偿,一定能够提高供电质量并取得明显的经济效益。

参考文献:

[1]电力工业部综合管理司.用电检查技术标准汇编[M].北京:中国电力出版社,2000.

[2]电力工业部综合管理司.用电检查法规汇编[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1998.

[3]张利生.电力网电能损耗管理及降损技术[M].北京:中国电力出版社,2005

低压无功补偿在配电台区中的应用

低压无功补偿在配电台区中的应用 发表时间:2018-08-22T10:34:27.173Z 来源:《电力设备》2018年第14期作者:惠三军 [导读] 摘要:在我国电力系统的发展道路中低压无功补偿技术在配电台区中的应用范围越来越广,但是在部分地区还存在着低压配电台区使用的线路不符合标准、线路损耗过大以及电压过低等具体问题。本文主要针对线路损耗的问题使用低压无功补偿技术进行合理地改进,进而对功率低以及质量差等电力方面的问题提出改进措施,为防止电能的过度消耗提供保障,最后对低压无功补偿技术在应用效果进行分析。 (国网山东省电力公司诸城市供电公司山东潍坊 262200) 摘要:在我国电力系统的发展道路中低压无功补偿技术在配电台区中的应用范围越来越广,但是在部分地区还存在着低压配电台区使用的线路不符合标准、线路损耗过大以及电压过低等具体问题。本文主要针对线路损耗的问题使用低压无功补偿技术进行合理地改进,进而对功率低以及质量差等电力方面的问题提出改进措施,为防止电能的过度消耗提供保障,最后对低压无功补偿技术在应用效果进行分析。 关键词:低压无功;智能配电台区;电压质量;电能损耗 无功补偿为电网的安全运行提供了必要的保障,并且在电网供电的质量以及产生的经济效益方面也占据了重要的地位。近些年来我国已经社会各方面对高压无功补偿的关注程度逐渐提高,但是由于低压配网的构造比较繁琐导致人们对其的重视程度不够,再加上较大功率电器的大规模使用,造成了配电网的电力负担明显加重而无法保证电力供应的效率和质量,因此在配电台区中使用低压无功补偿的装置对于电网的建设有着极其重要的意义。 一、装置介绍 (一)装置简介 一般的补偿装置的容量可以分为从二级到四级不等,由于分组较少并且每一级之间的跳跃程度过于明显,造成运行期间的安全性能得不到保障,容易出现不平衡的情况,因此有必要对传统的补偿装置进行合理地调整。 低压无功补偿装置的构造如图1所示,主要由负荷开关、智能时间继电器、熔断器以及交流接触器等部件组成。最新研发的补偿装置的容量可以分为36级,如图2所示,电容器部件可以在每两根相线之间进行补偿,极大程度地提升了装置的便捷程度[1]。 (二)运行原理 在低压无功补偿装置的运行过程中,电容可以在每两根相线之间进行转移有功并且能够在相线之间与零线中连接数量不等的电容器,不仅能够把其功率因数补偿到0.94或者高于0.94并且能够原本负荷不平衡的电流调整至其额定电流的使用范围之内,能够在较大程度上解决传统负荷不均衡的状况。 (三)新型补偿装置的收益概算 假设配电台区在一年的使用中以大容量运行时间t1大约为3个月,小容量t2运行时间大约为9个月,而低压无功补偿的容量按照配变容量p的百分之三十来计算,在无功经济的当量依照a=0.09并且补偿的投入b按照百分之五十进行计算,以配电台区使用频率最广的c=200kVA 来计算年节能大约为: N=c×p×b×a×(t1+t2)×360d×[t1/(t1+t2)+t2/(t1+t2)]=11664kW?h 图3为试验区域台区某天的补偿投入容量对比图,可以看出相电压和相电流对补偿方式的影响。 二、现阶段配电网存在的问题以及改善的方向 (一)存在问题 虽然我国在大力推行城镇化建设使农村居民的生活水平得到较大的改善,但是由于农村数量基数过大导致现阶段还有较大数量的农村没有发展成为现代化的城镇,再加上我国城镇与农村的发展不平衡,这就会造成农村的用电设施老化问题一直得不到缓解。用电或者供电设备老化以及供电线路过度损耗一直是农村最主要的用电安全隐患之一,除此之外还有电压过低的现象经常出现,农民为解决这个问题大

并联电容器无功补偿方案

课程设计 并联电容器无功补偿方案设计 指导老师:江宁强 1010190456 尹兆京

目录 1绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2无功补偿的提出 (3) 1.3本文所做的工作 (3) 2无功补偿的认识 (3) 2.1无功补偿装置 (3) 2.2无功补偿方式 (4) 2.3无功补偿装置的选择 (4) 2.4投切开关的选取 (4) 2.5无功补偿的意义 (5) 3电容器无功补偿方式 (5) 3.1串联无功补偿 (5) 3.2并联无功补偿 (6) 3.3确定电容器补偿容量 (6) 4案例分析 (6) 4.1利用并联电容器进行无功功率补偿,对变电站调压 (6) 4.2利用串联电容器,改变线路参数进行调压 (13) 4.3利用并联电容器进行无功功率补偿,提高功率因素 (15) 5总结 (21) 1绪论 1.1引言 随着现代科学技术的发展和国民经济的增长,电力系统发展迅猛,负荷日益增多,供电容量扩大,出现了大规模的联合电力系统。用电负荷的增加,必然要

求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷,自然功率因素低,影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。因此,连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率,还需要一定的无功功率。 1.2无功补偿的提出 电网输出的功率包括两部分:一是有功功率;二是无功功率。无功,简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持,输电线中的电感也消耗无功,电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。 1.3本文所做的工作 主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍,尤其是电容器无功补偿,选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。 2无功补偿的认识 2.1无功补偿装置 变电站中传统的无功补偿装置主要是调相机和静电电容器。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用,交流无触点开关SCR、GTR、GTO等相继出现,将其作为投切开关无功补偿都可以在一个周波内完成,而且可以进行单相调节。如今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管投切的无功补偿设备,主要有以下三大类型: 1、具有饱和电抗器的静止无功补偿装置; 2、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器,这两种装置统称为SVC 3、采用自换相变流技术的静止无功补偿装置——高级静止无功发生器。

电力电容器及无功补偿技术手册

电力电容器及无功补偿 技术手册 沙舟编著

目录 前言 第一章基本概念 (1) §1-1 交流电的能量转换 (1) §1-2 有功功率与无功功率 (2) §1-3 电容器的串联与并联 (3) §1-4 并联电容器的容量与损耗 (3) §1-5 并联电容器的无功补偿作用 (4) 第二章并联电容器无功补偿的技术经济效益 (5) §2-1 无功补偿经济当量 (5) §2-2 最佳功率因数的确定 (7) §2-3 安装并联电容器改善电网电压质量 (8) §2-4 安装并联电容器降低线损 (11) §2-5 安装并联电容器释放发电和供电设备容量 (13) §2-6 安装并联电容器减少电费支出 (15)

前言 众所周知,供电质量主要决定于电压、频率和波形三个方面。电网频率稳定决定于电网有功平衡,波形主要决定于网络和负荷的谐波,电压稳定则决定于无功平衡。当然三者之间也具有一定的内在关系。无功平衡决定于网络中无功的产生和消耗。在系统中无功电源有同步发电机、同步调相机、电容器、电缆、输电线路电容、静止无功补偿装置和用户同步电动机,无功负荷则有电力变压器,输电线路电感和用户的感应电动机,各种感应式加热炉、电弧炉等。为了满足系统中无功电力的需求,单靠发电机、调相机、电缆和输电线路电容是不够的,静补装置中也是采用电容器等。因此电容器在系统的无功电源中占有相当比重,加之调相机为旋转设备。建设投资大,运行维护费用高。近年来世界各国都积极装设电容器,满足系统无功电力要求,维持电压稳定。但各国主要是装设并联电容器,装串联电容器者较少,因此编者主要介绍并联电容器无功补偿技术,它还广泛应用于谐波滤波装置,动态无功补偿设备和电气化铁道无功补偿装置之中,因与电力系统谐波有关。限于篇幅,准备在“谐波技术”中详述。这里主要介绍一些无功补偿技术基础。限于编者水平,加上时间仓促,不当之处难免,请读者批评指正。

浅谈无功补偿原理及无功补偿率

浅谈无功补偿原理及无功补偿率 无功补偿原理 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。 简介编辑 无功补偿原理 当电网电压的波形为正弦波,且电压与电流同相位时,电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积,即:P=U×I。 电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场,此时所消耗的能量不能转化为有功功率,故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度φ。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S,即有功功率和无功功率的矢量和:  无功功率为: 有功功率与视在功率的比值为功率因数: cosf=P/S 无功功率的传输加重了电网负荷,使电网损耗增加,系统电压下降。故需对其进行就近和就地补偿。并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。根据国家有关规定,高压用户的功率因数应达到0.9以上,低压用户的功率因数应达到0.85以上。 如果选择电容器功率为Qc,则功率因数为: cosφ= P/ (P2 + (QL-Qc)2)1/2 在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值,然后再计算电容器的安装容量: Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕 式中:

JKWNA-9低压无功补偿控制器使用说明书(2015总线版、.

JKWNA-9 低压无功补偿控制器 使用说明书江苏南自通华电力自动化有限公司 1产品简介 1.1概述 JKWNA-9低压无功补偿控制器和NA系列智能集成式电力电容补偿装置配套使用,具备采集并显示电测量数据,监测和显示智能电容器运行工况、投切状态,以及根据无功功率与目标功率因数自动控制投切电容器等功能。 1.2产品特点 JKWNA-9低压无功补偿控制器通过通信总线连接NA系列智能集成式电力电容补偿装置;控制器采集电网电测数据,在显示智能电容器组运行情况的同时,可以直接根据当前的电测数据,对电容器组进行智能投切控制,以达到无功补偿的效果。 1.3外观尺寸 2技术参数

显示分辨率128×64,显示12点阵汉字输入测量RJ45方式接入智能电容器网络 电源 工作范围AC380V±30% 功耗≤2W 工作条件 -10~55℃,相对湿度≤93% 无腐蚀气体场所,海拔≤2000m 隔离耐压电源>2500V 绝缘电阻≥2MΩ 尺寸 面框尺寸:120mm×120mm 开孔尺寸: 3使用说明 JKWNA-9低压无功补偿控制器面板由产品名称及公司信息、液晶显示屏、操作按键组成。下面对液晶显示屏显示内容和主要功能作简单说明: 3.1主菜单 液晶屏第1行从左到右依次显示:联网电容器数量、当前投切控制方式(自控/手控和软件版本号;

当前所有联网电容器的投切状态以图形的方式直观显示在液晶屏上,同时显示投入到电网中总的补偿容量,显示界面如下: 注:表示分补表示共补表示投入表示切除 当前电容柜补偿电流界面如下: 3.2运行工况 显示开关故障、过压保护、过流保护、过温保护、过谐波保护的电容器信息。 使用和切换界面查看各种保护与故障,按 键返回主菜单。 3.3设置参数 设置参数 CT变比(比值:0000 目标功率因数:0.99 无功算法时间:040 设置现场的电流互感器变比,无功控制的目标功率因数和无功算法时间。

无功补偿电容器串联电抗器的选用

无功补偿电容器串联电抗器的选用 在高压无功补偿装置中,一般都装有串联电抗器,它的作用主要有两点:1)限制合闸涌流,使其不超过20倍;2)抑制供电系统的高次谐波,用来保护电容器。因此,电抗器在无功补偿装置中的作用非常重要。 然而,串抗与电容器不能随意组合,若不考虑电容装置接入处电网的实际情况,采用“一刀切”的配置方式(如电容器一律配用电抗率为5%~6%的串抗),往往适得其反,招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振,危及装置与系统的安全。由于电力谐波存在的普遍性,复杂性和随机性,以及电容装置所在电网结构与特性的差异,使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率的选择成为疑难的问题,也是人们着力研究的课题。电容器组投入串抗后改变了电路的特性,串抗既有其抑制涌流和谐波的优点,又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。所以对于新扩建的电容装置,或者已经投运的电容装置中的串抗选用方案,进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定,但是随着研究工作的深入,实际运行经验的积累,业已提出许多为人共识的见解,或行之有效的措施,或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时,电抗率选择的一般规律。 1. 电网谐波中以3次为主 根据《并联电容器装置设计规范》,当电网谐波以3次及以上为主时,一般为12%;也可根据实际情况采用4.5%~6%与12%两种电抗器:(1)3次谐波含量较小,可选择0.5%~1%的串联电抗器,但应验算电容器投入后3次谐波放大量是否超过或接近限值,并有一定裕度。(2)3次谐波含量较大,已经超过或接近限值,可以选用12%或4.5%~6%串联电抗器混合装设。 2. 电网谐波中以3、5次为主 (1)3次谐波含量较小,5次谐波含量较大,选择4.5%~6%的串联电抗器,尽量不使用0.1%~1%的串联电抗器;(2)3次谐波含量略大,5次谐波含量较小,选择0.1%~1%的串联电抗器,但应验算电容器投入后3次谐波放大是否超过或接近限值,并有一定裕度。 3. 电网谐波以5次及以上为主 (1)5次谐波含量较小,应选择4.5%~6%的串联电抗器;(2)5次谐波含量较大,应选择4.5%的串联电抗器。对于采用0.1%~1%的串两电抗器,要防止对5次、7次谐波的严重放大伙谐振。对于采用4.5%~6%的串联电抗器,要防止怼次谐波的严重放大或谐振。当系统中无谐波源时,为防止电容器组投切时产生的过电压和对电容器组正常运行时的静态过电压、无功过补时电容器端的电压升高的情况分析计算,可选用0.5%~1%的电抗器。 根据以上的选择原则,对无功补偿装置中的串联电抗器有以下建议: (1)新建变电所的电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重,不能与电容器任意组合,必须考虑电容器装置接入处的谐波背景。 (2)对于已经投运的电容器装置,其串联电抗器选择是否合理须进一步验算,并组织现场实测,了解电网谐波背景的变化。对于电抗率选择合理的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量。 (3)电容器组容量变化很大时,可选用于电容器同步调整分接头的电抗器或选择电抗

用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义

用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义 电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率叫无功功率。电力系统中,不但有功功率平衡,无功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示 式中 S——视在功率,kVA P——有功功率,kW Q——无功功率,kvar φ角为功率因数角,它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ=P/S称作功率因数。 由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,用电企业功率因数cosφ越小,则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供,则必须由输电系统供给,为满足用电的要求,供电线路和变压器的容量需增大。这样,不仅增加供电投资、降低设备利用率,也将增加线路损耗。为此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率因数的基础上,设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止。还规定用户的功率因数应达到相应的标准,否则供电部门可以拒绝供电。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,防止无功倒送,从而节约电能,提高运行质量都具有非常重要的意义。 无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 当前,国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 采用并联电容器进行无功补偿的主要作用: 1、提高功率因数 如图2所示图中

浅析无功补偿在电力电网中的应用

浅析无功补偿在电力电网中的应用 发表时间:2017-11-01T11:42:22.800Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:马静 [导读] 摘要:在现代供电行业内部,功率因数是考核电网运行的重要指标之一,为了确保功率因数达到考核指标,保证电网供电的政策运行,无功补偿就显得尤为重要。本文就无功补偿的原因和策略进行了探讨,以期给电网企业一些借鉴价值。 (国网吴忠供电公司宁夏回族自治区吴忠市 751100) 摘要:在现代供电行业内部,功率因数是考核电网运行的重要指标之一,为了确保功率因数达到考核指标,保证电网供电的政策运行,无功补偿就显得尤为重要。本文就无功补偿的原因和策略进行了探讨,以期给电网企业一些借鉴价值。 关键词:无功补偿;电力电网;应用 电力系统中先天性地存在着大量的无功负荷,这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及客户的用电设备。系统运行中大量的无功功率将降低系统的功率因数,增大线路电压损失和电能损失,严重地影响着电力企业的经济效益,解决这些问题的一个行之有效的方法就是进行无功补偿。为了起到节能降损的作用,改善电能的质量,提高输变电设备的有功出力,使电气设备处在最佳经济状态下运行,使有限的电力能更好地为社会主义建设服务,做好无功补偿工作势在必行。 1 电力电网中无功补偿的原因 随着国民经济的快速发展,国内的工业用电和生活用电不断增加,需求的增加对供电系统提出了更高的要求,无功补偿的运用,可以有效的降低电力电网的有功损耗,提高电力电网运行的科学性、经济性。无功补偿设备可以有效的降低电网中的功率耗损,根据公式I=P/Ucos可知,其中电流与cos成反比,因此,按装无功补偿设备之后可以有效的提高功率因数,线路中的负荷电流降低,进而使有功功率的损耗有所降低,同时还可以减少电网中电压的损失,提高电压的质量,减少客户的电费费用,减少设备投资。由于无功补偿可以减少无功功率在电网中的流动,降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失,安装无功补偿设备可以有效的降低电力网的损耗。而且无功补偿可以提高功率因数,相对其他节能措施而言,是一项收效快、投资少的降损节能措施,它可以使电力系统少送无功功率,多送有功功率,而且可以在电力系统无功功率不足时,迅速提供无功功率。 2 电力电网中无功补偿的使用 一般无功补偿设备是在用户的负载点或者配电室进行补偿,供电部门会与用户进行协商,鼓励用户在在用电处安装无功补偿设备,减少电费支出,进而提高功率因数,使功率因数符合考核标准。相关资料表明,无功功率约有40%在消耗在变压器和电线线路,剩余的则消耗在客户的用电设备中。为此,供电部门要与用户加强沟通,共同做好无功补偿设备的配置,保证电力资源的高效合理使用,减少能源浪费。 2.1无功补偿设备的选定 无功补偿设备的选定要按照合理布局、就地平衡、全面规划的原则,保证电力电网的无功补偿取得最佳的经济效益和社会效益。合理的无功补偿设备容量设定是决定其是否能够实现节能降耗的重要因素,在实际工作中,电力企业首先要根据不同的负荷情况,以及供电部门的要求确定无功补偿后应该达到的功率因数,然后计算无功补偿设备应具有的实际容量大小。 2.2并联电容器的无功补偿 提高功率因数最常用的办法就是与电感性负载并联静电电容器,并联补偿的电力电容器,根据电压高低的不同内部接线也不同,高压电容器组一般宜接成中性点不接地星形;低压变压器组一般接成三角形。目前我国使用的补偿方式有单独就地补偿、低压集中补偿、高压集中补偿三种。 2.2.1单独就地补偿 相比其他两种补偿方式,单独就地补偿的补偿范围最大,补偿效果也最好,电力企业一般优先采用这种方式进行补偿。单独就地补偿的电容器组是使用电设备自身的绕组电阻来放电,它是将并联补偿电容器组装在需要进行补偿的用电设备附近,它可以直接补偿安装部位的变压器和所有高低压电线线路的无功功率。单独就地补偿需要的投资费用较大,利用率较低,一般而言,当被补偿的用电设备停止作业时,单独就地补偿的电容器组也会被切除,导致资源浪费。为此,它适用于一些经常运转,负荷较平稳而且容量又大的设备,如,高频电炉、感应电动机等等,以及一些虽然容量较小,但是数量多,长期稳定运行的机械设备,如荧光灯等。 2.2.2低压集中补偿 低压集中补偿主要用于补偿高压配电线路、电力系统以及车间变电所低压母线前车间变电所的无功功率,可以使用专门的放电电阻或者白炽灯的灯丝进行放电,使用成本较低,运行和维修也比较方便安全,同时,它可以依据用户的用电负荷水平的波动,投入相应的电容器,进行跟踪补偿。低压集中补偿的目的在于提高专用变压器用户的功率因数,投资费用和后期维护都是由专用变压器用户自己承担。 2.2.3高压集中补偿 高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6~10kV母线上,因此,这种补偿方式只能补偿6~10kV母线前的所有线路的无功功率,而母线后的电线线路的无功功率得不到有效补偿。但是相对而言,这种补偿方式的投资较小,而且便于工厂进行集中管理和控制,同时对于工厂高压的无功功率进行有效的补偿,比较适用于大中型的工厂。 3 无功补偿设备的使用管理 在进行无功补偿设备配置和管理的过程中,坚持集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主。对分散补偿的配置要从实际出发,确保无功补偿之后可以达到功率因数的审核标准,对于供电公司而言,无功补偿设备过于分散,导致企业的设备维护量大,工作难度较大,为此,大多采用变电站集中补偿和配变就地分散补偿相结合的方式。另外,在无功补偿过程中要坚持调压与降损相结合,同时以降损为主,因为无功补偿产生的最大的经济效益和社会价值是降损,在一定程度上调整电压只是为了保证电压质量。特别是对于很多轻载运行的电线线路,由于电压偏高,会导致配电变压器的铁损占线损的70%以上,这种情况下,就不宜再安装电容,否则在线路电压升高过快时,配电变压器的损坏程度会进一步增加,使线损程度增大,为此,投切无功补偿设备,使电网中的电力功率因数提高,减低电网的损耗。能源建设是我国国民经济建设的战略重点之一,在进行能源建设的过程中,我国坚持贯彻实施科学发展观,要求相关部门在加强能源开发的过程中,不断提高资源的使用效率,使有限的能源发挥尽可能多的经济效益,同时减少在使用过程中的能源浪费。为此,在电力电网内出现大负荷欠补偿时,供电企业、发电企业和用电企业要协同合作,共同把无功补偿工作搞好。电力电网通过无功补偿节约电能,不仅可以降低工厂的生产成本,而且可以为国家积累更多的财富,促进国

低压无功补偿的应用与效益分析

低压无功补偿的应用与效益分析 发表时间:2017-09-19T09:30:56.460Z 来源:《电力设备》2017年第13期作者:王玺[导读] 甚至会导致部分区域无功严重不足,电压作用往往很低,一旦系统遭遇到较大程度的干扰,在电压稳定性薄弱区域使得电压崩溃。 (国网河北省电力公司任丘市供电分公司河北任丘 062550)摘要:随着国民经济的不断快速发展及人们生活质量水平的日益提高,人们对于电力资源服务、供电的可靠性与质量也相应地提出了更高的要求,由于负荷的反复增加变化与电源的全面涨幅,不仅从行为上改变了当前电力体系的网络组织,也改变了电力系统中的电源布置,致使系统无功分布并不科学,有时,甚至会导致部分区域无功严重不足,电压作用往往很低,一旦系统遭遇到较大程度的干扰,在电 压稳定性薄弱区域使得电压崩溃。无功补偿能提高系统电压水平,增强电网稳定裕度,降低线损,并由此产生经济效益。为了确保功率因数达到考核指标,保证电网供电的政策运行,无功补偿就显得尤为重要。 关键词:低压无功补偿;应用;效益分析 1电力电网中无功补偿的原因 随着国民经济的快速发展,国内的工业用电和生活用电不断增加,需求的增加对供电系统提出了更高的要求,无功补偿的运用,可以有效地降低电力电网的有功损耗,提高电力电网运行的科学性、经济性。 无功补偿设备可以有效地降低电网中的功率耗损,根据公式I=P/Ucos可知,其中电流与cos成反比,因此,安装无功补偿设备之后可以有效地提高功率因数,线路中的负荷电流降低,进而使有功功率的损耗有所降低,同时还可以减少电网中电压的损失,提高电压的质量,减少客户的电费费用,减少设备投资。 由于无功补偿可以减少无功功率在电网中的流动,降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失,安装无功补偿设备可以有效地降低电力网的损耗。而且无功补偿可以提高功率因数,相对其他节能措施而言,是一项收效快、投资少的降损节能措施,它可以使电力系统少送无功功率,多送有功功率,而且可以在电力系统无功功率不足时,迅速提供无功功率。 2电力电网中无功补偿的使用 ―般无功补偿设备是在用户的负载点或者配电室进行补偿,供电部门会与用户进行协商,鼓励用户在用电处安装无功补偿设备,减少电费支出,进而提高功率因数,使功率因数符合考核标准。相关资料表明,无功功率约有40%是消耗在变压器和电线线路,剩余的则消耗在客户的用电设备中。为此,供电部门要与用户加强沟通,共同做好无功补偿设备的配置,保证电力资源的高效合理使用,减少能源浪费。 2.1无功补偿设备的选定 无功补偿设备的选定要按照合理布局、就地平衡、全面规划的原则。保证电力电网的无功补偿取得最佳的经济效益和社会效益。合理的无功补偿设备容量设定是决定其是否能够实现节能降耗的重要因素,在实际工作中,电力企业首先要根据不同的负荷隋况,以及供电部门的要求确定无功补偿后应该达到的功率因数,然后计算无功补偿设备应具有的实际容量大小。 2.2并联电容器的无功补偿 (1)单独就地补偿 相比其他两种补偿方式,单独就地补偿的补偿范围最大,补偿效果也最好,电力企业一般优先采用这种方式进行补偿。单独就地补偿的电容器组是使用电设备自身的绕组电阻来放电,它是将并联补偿电容器组装在需要进行补偿的用电设备附近,它可以直接补偿安装部位的变压器和所有高低压电线线路的无功功率。 (2)低压集中补偿 低压集中补偿主要用于补偿高压配电线路、电力系统以及车间变电所低压母线前车间变电所的无功功率,可以使用专门的放电电阻或者白炽灯的灯丝进行放电,使用成本较低,运行和维修也比较方便安全。 (3)高压集中补偿 高压集中补偿是将高压电容器组集中装设在工厂变电所的6~10kV母线上,因此,这种补偿方式只能补偿6~10kV母线前的所有线路的无功功率,而母线后的电线线路的无功功率得不到有效补偿。 3无功补偿的效益分析 在现代用电企业中,在数量众多、容量大小不等的感性设备连接与电力系统中,以致电网传输功率除有功功率外,还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70~0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%~90%,如果把功率因数提高到0.95左右,则无功消耗只占有功消耗的30%左右。由于减少了电网无功功率的输入,会给用电企业带来效益。 3.1节省企业电费开支 提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的,因为在国家电价制度中,从合理利用有限电能触发,对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值,低于规定的数值,需要多收电费,高于规定数值,可相应地减少电费。可见,提高功率因数对企业有着重要的经济意义。 3.2提高设备的利用率 对于原有供电设备来讲,在同样有功功率下,因功率因数的提高,负荷电流减少,因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备,从而满足了符合增长的需要;如果原网络已趋于过载,由于功率因数的提高,输送无功电流的减少,使系统不至于过载运行,从而发挥原有设备的潜力;对尚处于设计阶段的新建企业来说则能降低设备容量,减少投资费用,在一定条件下,改善后的功率因数可以使所选变压器容量降低。因此,使用无功补偿不但减少初次投资费用,而且减少了运行后的基本电费。工业用户合理配置无功补偿,可提高功率因数,提高设备的出力率,降低电费的支出,获得可观的经济效益,同时也能改善电网的功率因数和电压质量,提高电力系统的供电稳定性。 在进行无功补偿设备配置和管理的过程中,坚持集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主,对分散补偿的配置要从实际出发,确保无功补偿之后可以达到功率因数的审核标准。对于供电公司而言,无功补偿设备过于分散,导致企业的设备维护量大,工作难度较大,为此,大多采用变电站集中补偿和配变就地分散补偿相结合的方式。

低压无功补偿回路保护熔断器选择

低压无功补偿回路保护熔断器选择 低压无功补偿柜中补偿回路的熔断器作用,是为了保证整个回路安全可靠的运行,以达到无功补偿的目的,那么电容器(和串联电抗器)作为补偿回路的核心元件,熔断器对它提供可靠的保护性能是非常必要的。由于现行相关标准里对补偿回路保护熔断器的选择没有特别详细的要求,所以在实际应用中大家的选择也不尽一致,有时差别甚至相当悬殊。 在低压配电系统中的负载类型变得越来越复杂的情况下,补偿回路熔断器的选择不能一概而论,要视低压无功补偿的具体类型进行科学的分析和选择。 下面我们根据相关的国家标准和低压无功补偿类型两方面来分析如何合理正确的选择补偿回路的熔断器。 一、相关的国家标准 1、在低压并联电容器标准GB/T12747.1-2004中,对有关电容器最大电流和保护的相关要求和说明如下: 21 最大允许电流 电容器单元应适用于在线路电流方均根值为1.3倍该单元在额定正弦电压和额定频率下产

生的电流下连续运行,过渡过程除外。考虑到电容偏差,最大电容可达1.10CN,故其最大电流可达1.43IN。 这些过电流因素是考虑到谐波、过电流和电压偏差共同作用的结果。 33 过电流 电容器决不可在电流超过第21章中规定的最大值下运行。 34 开关、保护装置及连接件 开关、保护装置及连接件均应设计成能连续承受在额定频率和方均根值等于额定电压的正弦电压下得到的电流的1.3倍的电流。因为电容器的电容可能为额定值的 1.10倍,故这一电流最大值为 1.3×1.10倍额定电流,即为1.43IN 2、在中低压电容器及其成套装置标准GB7251中,有关电容保护熔断器的选择要求如下: 5.3.5 b) 熔断器额定工作电流(方均根值)应按2~3倍单组电容器额定电流选取。 3、在并联电容器装置设计规范GB50227-2008中,有关电容保护熔断器是这样要求的: 5.4 熔断器 5.4.2 用于单台电容器保护的外熔断器的熔丝额

无功补偿技术发展及其应用研究学士学位论文

提供全套毕业论文图纸,欢迎咨询 编号(学号):13894049 毕业设计 (2013届本科) 题目:无功补偿技术的发展及其应用研究 学院:信息与电气工程学院 专业: 电气工程及其自动化专业 姓名: 指导教师: 完成日期:2013年06月13 日

毕业论文(设计)任务书 论文(设计) 题目无功补偿技术的发展及其应用研究 下发任务 日期 2013.03.01 学生姓名张晟指导教师栗庆吉讲师一.论文(设计)主要内容 本文研究的是电力系统无功补偿技术的发展以及在现代工业领域的应用。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。为了做好降损节能,改善电能质量,提高电气设备的有功出力,使电气设备在最佳经济状态下运行,无功功率补偿工作势在必行。本文揭示无功功率补偿发展根本并介绍无功功率补偿的应用,意在突出无功补偿技术与现代科技发展的有机结合。

二.论文(设计)的基本要求 1.有关资料的收集: 要求尽量收集第一手资料,资料要真实、可靠、有代表性。 2 资料的整理与分析: 要求条理清晰,数据分析详尽。 3 查阅相关文献: 要求贴近主题,有参考价值。 4 认真撰写论文,字数在10000字以上。 三.论文(设计)工作进度安排 阶段论文(设计)各阶段名称日期 1 现场观察无功补偿装置2013. 3. 2—2013. 3.10 2 参数进行分析与处理2013.3.11—2013.3.20 3 查阅相关文献2013.3.21—2013.4.10 4 撰写论文初稿2013.4.11—2013. 5.21 5 论文修改2013. 5. 21—2013. 6.2 6 论文完成2013. 6.3

电力电容器及无功补偿技术手册

1 电力电容器及无功补偿 技术手册 沙舟编著

目录 前言 第一章基本概念 (1) §1-1 交流电的能量转换 (1) §1-2 有功功率与无功功率 (2) §1-3 电容器的串联与并联 (3) §1-4 并联电容器的容量与损耗 (3) §1-5 并联电容器的无功补偿作用 (4) 第二章并联电容器无功补偿的技术经济效益 (5) §2-1 无功补偿经济当量 (5) §2-2 最佳功率因数的确定 (7) §2-3 安装并联电容器改善电网电压质量 (8) §2-4 安装并联电容器降低线损 (11) §2-5 安装并联电容器释放发电和供电设备容量 (13) §2-6 安装并联电容器减少电费支出 (15)

前言 众所周知,供电质量主要决定于电压、频率和波形三个方面。电网频率稳定决定于电网有功平衡,波形主要决定于网络和负荷的谐波,电压稳定则决定于无功平衡。当然三者之间也具有一定的内在关系。无功平衡决定于网络中无功的产生和消耗。在系统中无功电源有同步发电机、同步调相机、电容器、电缆、输电线路电容、静止无功补偿装置和用户同步电动机,无功负荷则有电力变压器,输电线路电感和用户的感应电动机,各种感应式加热炉、电弧炉等。为了满足系统中无功电力的需求,单靠发电机、调相机、电缆和输电线路电容是不够的,静补装置中也是采用电容器等。因此电容器在系统的无功电源中占有相当比重,加之调相机为旋转设备。建设投资大,运行维护费用高。近年来世界各国都积极装设电容器,满足系统无功电力要求,维持电压稳定。但各国主要是装设并联电容器,装串联电容器者较少,因此编者主要介绍并联电容器无功补偿技术,它还广泛应用于谐波滤波装置,动态无功补偿设备和电气化铁道无功补偿装置之中,因与电力系统谐波有关。限于篇幅,准备在“谐波技术”中详述。这里主要介绍一些无功补偿技术基础。限于编者水平,加上时间仓促,不当之处难免,请读者批评指正。

电力电容器的补偿原理精编版

电力电容器的补偿原理公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 2电力电容器补偿的特点 优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 3无功补偿方式 高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 高压集中补偿

高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV~10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1) 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COSφ1:补偿前负荷功率因数; COSφ2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 5电力电容器的安全运行

无功补偿电容器运行特性参数选取

无功补偿电容器运行特性参数选取 1 电力电容器及其主要特性参数 电力电容器是无功补偿装置的主要部件。随着技术进步和工艺更新,纸介质电容器已被 自愈式电容器所取代,自愈式电容器采用在电介质中两面蒸镀金属体为电极,其最大的改进是电容器在电介质局部击穿时其绝缘具有自然恢复性能,即电介质局部击穿时,击穿处附近的金属涂层将熔化和气化并形成空洞,由此虽然会造成极板面积减少使电容C 及相应无功功率有所下降,但不影响电容器正常运行。 自愈式电容器主要特性参数有额定电压、电容、无功功率。 1. 1 额定电压 《自愈式低电压并联电容器》第3. 2 条规定“电容器额定电压优先值如 下0. 23 ,0. 4 ,0. 525 及0. 69 kV。”电容器额定电压选取一般比电气设备额定运行电压高5 %。 1. 2 电容 电容器的电容是极板上的电荷相对于极板间电压的比值,该值与极板面积、极板间绝缘 厚度和绝缘介质的介电系数有关, 其计算式为C = 1 4πε× S D 式中ε为极板间绝缘介质的介电系数; S 为电容器极板面积; D 为电容器绝缘层厚度。 在上式中,电容C 数值与电压无直接关系, C 值似乎仅取决于电容器极板面积和绝缘介质,但这只是电容器未接网投运时的静态状况;接网投运后,由于电介质局部击穿造成极板面积减少从而会影响到电容C 数值降低,因此运行过程中, 电容C 是个逐年衰减下降的变量,其衰减速度取决于运行电压状况和自身稳态过电压能力。出厂电容器的电容值定义为静态电 容。一般,投运后第一年电容值下降率应在2 %以内,第二年至第五年电容值下降率应在1 %~ 2 % ,第五年后因电介质老化,电容值将加速下降,当电容值下降至出厂时的85 %以下,可认为该电容器寿命期结束。 1. 3 无功功率 在交流电路中,无功功率QC = UI sinφ由于电容器电介质损耗角极小,φ= 90°,所以sin φ= 1 ,则无功功率QC = UI =ωCU2 ×10 - 3 = 2πf CU2 ×10 - 3 (μF) ,从该式可见,电容器无功功率不仅取决于电容C ,而且还与电源频率f 、端电压U 直接相关,电容器额定无功功率的准确定义应是标准频率下外接额定电压时静态电容C 所对应的无功率。接网投运后电容器所输出实际无功功率能否达到标定容量,则需视运行电压状况。当电网电压低于电容器额定电压时,电容器所输出的无功功率将小于标定值。因此如果电容器额定电压选择偏高,电容器实际运行电压长期低于额定值,很可能因电容器无功出力低于设计值造成电网无功短 缺。 2 无功补偿电容装置参数的选取误区 无功补偿装置在进行设计选型及设备订货时,提供给厂家的参数往往仅是电容补偿柜型 号和无功功率数值,而电容器额定电压及静态电容值这两个重要参数常被忽略。由于电容器 生产厂家对产品安装处电压状况不甚了解,在产品设计时往往侧重于降低产品生产成本和减 少电介质局部击穿,所选取的电容器额定电压往往高于国家标准推荐值,这样做对电网运行的无功补偿效果会造成什么影响对电网建设投资又会引起什么变化呢可通过以下案例进行 分析。 例如某台10 0. 4 kV 变压器,按照功率因数0. 9 的运行要求,需在变压器低压侧进行集中 无功补偿,经计算需补偿无功功率100 kvar ,如果按额定电压U = 450 V 配置电容器,根据QC=ωCU2 ×10 - 3 计算,电容器组的静态电容值C 为1 572μF ,接入电网后在运行电压U =400 V 的状态下,该电容器实际向电网提供的无功功率QC 为79 kvar ,补偿效果仅达预期的79 %。反之,在上述条件下,要想保证实际补偿效果为100 kvar ,则至少需配置电容器无功功率为127 kvar ,也就意味着设备投资需要增加27 %。中山市2004 年变压器增加898 台,合计容量近60 万kvar ,按30 %补偿率计需补偿无功功率近18 万kvar 。

无功补偿的意义

第1章绪论 1.1 无功补偿的意义 国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长。尤其是近两、三年来,由于电力负荷增长迅猛,而发电装机容量和输配电能力不足,造成全国近20个省市电力供应紧张,部分省市出现限电拉闸[1]。与此同时,随着电力市场的开放,电力用户对电能质量的要求也在提高;电力生产与供应企业也比以往任何时候都重视电力系统运行的经济性。 电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有重大的关系。无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗,要求系统提供足够的无功功率,否则电网电压将下降,电能质量得不到保证。同时,无功功率的不合理分配,也将造成线损增加,降低电力系统运行的经济性。 无功功率从何而来?显然,发电机提供的无功功率相对负荷和网络对无功功率的需求来说只是“杯水车薪”,仅仅依靠发电机提供无功功率也是极不经济的。无功功率最主要的来源是利用各种无功功率补偿(以下简称无功补偿)设备在电力系统的各个环节进行无功补偿。因此,无功补偿是电力系统的重要组成部分,它是保证电能质量和实现电力系统经济运行的基本手段。 低压电力用户量大面广,其负荷的功率因数又大都比较低,因此在低压电网中进行无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节。 低压电网的无功补偿主要采用并联电容器进行,它包括固定电容器(FC)补偿和自动投切电容器的动态补偿以及两者混合补偿等方式。 电力负荷是随时变化的,所需要的无功功率也是随时变化的,为了维持无功平衡,要求无功补偿设备实行动态补偿,即要根据无功负荷的变化及时投切电容器。以往的低压动态无功补偿设备以机械开关(接触器)作为电容器的投切开关,机械开关不仅动作速度慢,而且会产生诸如涌流冲击、过电压、电弧重燃等现象,开关本身和电容器都容易损坏。据调查,我国过去使用的自动投切电容器无功补偿装置在使用3年后损坏率达75%[2]。 随着电力电子技术和微机控制技术的迅速发展和广泛应用,出现了智能型的动态无功补偿装置。这种以电力电子器件作为无功器件(电容器、电抗器)的控制或开关器件的动态无功补偿装置被称为静止无功补偿装置(SVC:Static V ar Compensator)。 SVC是动态无功补偿技术的发展方向,它正成为传统无功补偿装置的更新换代产

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