论文部分内容阅读
【摘要】无功电流仅仅与附近的用电设备相互交换,不流向网络其它点,在网络中无功电流的无功损耗和电压损耗小,既对系统补偿,也对用户内部无功损耗补偿,大大减少了电能损失,被补偿网络运行最经济。
【关键词】电力系统;功率补偿;作用方法
Power system reactive power compensation functions and methods
Yin Xuanchun
【Abstract】Reactive current only with the mutual exchange of nearby electrical equipment, do not flow to the network of other points in the network reactive current reactive power loss and voltage loss, both on the system of compensation, but also to the user within the compensation of reactive power loss , thus greatly reducing power losses, the most economical operation of the network is compensated.
【Key words】power system; power compensation; function method
無功功率补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,提高供电质量。在长距离输电中,提高系统输电稳定性和输电能力,平衡三相负载的有功和无功功率等。
1 无功功率补偿技术的现状 目前,国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。就地补偿技术主要适用于负荷稳定,不可逆且容量较大的异步电动机补偿(如风机、水泵等),其它各种场合仍主要采用集中补偿技术。在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
2 无功补偿的主要装置 无功补偿装置主要有同步调相机、并联电容器和静止补偿器等三种。
2.1 同步调相机:同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁运行时,它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用,能提高系统电压;在欠励磁运行时,它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用,可降低系统电压。由于实际运行的需要和对稳定性的要求,欠励磁最大容量只有过励磁容量的(50%～65%。装有自动励磁调节装置的同步调相机,能根据装设地点电压的数值平滑改变输出(或吸取)的无功功率,进行电压调节。特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,还能调整系统的电压,有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械,运行维护比较复杂。它的有功功率损耗较大,在满负荷时约为额定容量的(1.5%～5%,容量越小,百分值越大。小容量的调相机每千伏安容量的投资费用也较大。故同步调相机宜大容量集中使用,容量小于5MVA的一般不装设。在我国,同步调相机常安装在枢纽变电所,以便平滑调节电压和提高系统稳定性。
2.2 静止电容器:静止电容器的结构比较简单,装设容量可大可小,而且既可集中使用,义可分散装设来就地供应无功功率,以降低网络的电能损耗。静止电容器的优点是经济、灵活、损耗低、安装维护方便。为了在运行中调节电容器的功率,可将电容器连接成若干组,根据负荷的变化,分组投入或切除,可控硅投切型电容器补偿装置就可以实现补偿功率的调节。
2.3 静止补偿器:静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置。它是将电力电容器与电抗器并联起来使用,电容器可发出无功功率,电抗器可吸收无功功率,两者结合起米,再配以适当的调节装置,就成为能够平滑地改变输出(或吸收)无功功率的静止补偿器。静止补偿器有四种不同类型,即可控饱和电抗器型,自饱和电抗器型,可控硅控制电抗器型,以及可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型静止补偿器。电压变化时,静止补偿器能快速地、平滑地调节无功功率,以满足动态无功补偿的需要。与同步调相机比较,运行维护简单,功率损耗较小,能作到分相补偿以适应不平衡的负荷变化,对于冲击负荷也有较强的适应性,在我国电力系统中它将得到日益广泛的应用。
3 低压补偿 低压补偿方式有三种:集中补偿、分散补偿和就地补偿。
3.1 集中补偿:
集中补偿是将电容器装设在用户专用变电所或配电室的低压母线上,对无功进行统一补偿。这种补偿方式比较适合在负荷集中、离变电所较近,无功补偿容量较大的场合。集中补偿的优点是:①可以就地补偿变压器的无功功率损耗。由于减少了变压器的无功电流,相应地减少了变压器的容量,也就是说,可以增加变压器所带的有功负荷。②可以补偿变电所母线、变压器和受电线路的功率损耗,节约能源。③当负荷变化时,能对母线电压起一定的调节作用,从而改善电压质量。④便于管理、维护、操作及集中控制。
3.2 分散补偿:分散补偿是将电容器组按低压配电网的无功负荷分布分组装设在相应的母线上,或者直接与低压干线相联接,形成低压电网内部的多绢分散补偿方式,适合负荷比较分散的补偿场分散补偿的优点:①对负荷比较分散的电力用户,有利于无功进行分区控制,实现无功负荷就地平衡,减少配电网络和配电变压器中无功电流的损耗和电压损失,使线损显著降低;②在负载不变的条件下,可增加网络的输出容量;③补偿方式灵活,易于控制。
3.3 就地补偿:这种方法是就地补偿用电设备(主要是电动机)所消耗的无功功率,将电容器组直接装设在用电设备旁边,与用电设备的供电回路并联,以提高用电系统的功率因数,从而获得明显的降损效益。
就地补偿的优点是:无功电流仅仅与附近的用电设备相互交换,不流向网络其它点,在网络中无功电流的无功损耗和电压损耗小,既对系统补偿,也对用户内部无功损耗补偿,大大减少了电能损失,被补偿网络运行最经济;在配电设备不变的情况下,可增加网络的供电容量,导线截面可相应减小;适应性好,既可三相补偿,对容量较大的电动机个别补偿,也可进行两相、单相补偿,并且单台补偿装置的容量较小,电容器投切冲击电流小,对于宾馆、大楼等尢功补偿特别适合。
收稿日期:2010-06-01
【关键词】电力系统;功率补偿;作用方法
Power system reactive power compensation functions and methods
Yin Xuanchun
【Abstract】Reactive current only with the mutual exchange of nearby electrical equipment, do not flow to the network of other points in the network reactive current reactive power loss and voltage loss, both on the system of compensation, but also to the user within the compensation of reactive power loss , thus greatly reducing power losses, the most economical operation of the network is compensated.
【Key words】power system; power compensation; function method
無功功率补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,提高供电质量。在长距离输电中,提高系统输电稳定性和输电能力,平衡三相负载的有功和无功功率等。
1 无功功率补偿技术的现状 目前,国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。就地补偿技术主要适用于负荷稳定,不可逆且容量较大的异步电动机补偿(如风机、水泵等),其它各种场合仍主要采用集中补偿技术。在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。
2 无功补偿的主要装置 无功补偿装置主要有同步调相机、并联电容器和静止补偿器等三种。
2.1 同步调相机:同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁运行时,它向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用,能提高系统电压;在欠励磁运行时,它从系统吸取感性无功功率而起无功负荷作用,可降低系统电压。由于实际运行的需要和对稳定性的要求,欠励磁最大容量只有过励磁容量的(50%～65%。装有自动励磁调节装置的同步调相机,能根据装设地点电压的数值平滑改变输出(或吸取)的无功功率,进行电压调节。特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,还能调整系统的电压,有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械,运行维护比较复杂。它的有功功率损耗较大,在满负荷时约为额定容量的(1.5%～5%,容量越小,百分值越大。小容量的调相机每千伏安容量的投资费用也较大。故同步调相机宜大容量集中使用,容量小于5MVA的一般不装设。在我国,同步调相机常安装在枢纽变电所,以便平滑调节电压和提高系统稳定性。
2.2 静止电容器:静止电容器的结构比较简单,装设容量可大可小,而且既可集中使用,义可分散装设来就地供应无功功率,以降低网络的电能损耗。静止电容器的优点是经济、灵活、损耗低、安装维护方便。为了在运行中调节电容器的功率,可将电容器连接成若干组,根据负荷的变化,分组投入或切除,可控硅投切型电容器补偿装置就可以实现补偿功率的调节。
2.3 静止补偿器:静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置。它是将电力电容器与电抗器并联起来使用,电容器可发出无功功率,电抗器可吸收无功功率,两者结合起米,再配以适当的调节装置,就成为能够平滑地改变输出(或吸收)无功功率的静止补偿器。静止补偿器有四种不同类型,即可控饱和电抗器型,自饱和电抗器型,可控硅控制电抗器型,以及可控硅控制电抗器和可控硅投切电容器组合型静止补偿器。电压变化时,静止补偿器能快速地、平滑地调节无功功率,以满足动态无功补偿的需要。与同步调相机比较,运行维护简单,功率损耗较小,能作到分相补偿以适应不平衡的负荷变化,对于冲击负荷也有较强的适应性,在我国电力系统中它将得到日益广泛的应用。
3 低压补偿 低压补偿方式有三种:集中补偿、分散补偿和就地补偿。
3.1 集中补偿:
集中补偿是将电容器装设在用户专用变电所或配电室的低压母线上,对无功进行统一补偿。这种补偿方式比较适合在负荷集中、离变电所较近,无功补偿容量较大的场合。集中补偿的优点是:①可以就地补偿变压器的无功功率损耗。由于减少了变压器的无功电流,相应地减少了变压器的容量,也就是说,可以增加变压器所带的有功负荷。②可以补偿变电所母线、变压器和受电线路的功率损耗,节约能源。③当负荷变化时,能对母线电压起一定的调节作用,从而改善电压质量。④便于管理、维护、操作及集中控制。
3.2 分散补偿:分散补偿是将电容器组按低压配电网的无功负荷分布分组装设在相应的母线上,或者直接与低压干线相联接,形成低压电网内部的多绢分散补偿方式,适合负荷比较分散的补偿场分散补偿的优点:①对负荷比较分散的电力用户,有利于无功进行分区控制,实现无功负荷就地平衡,减少配电网络和配电变压器中无功电流的损耗和电压损失,使线损显著降低;②在负载不变的条件下,可增加网络的输出容量;③补偿方式灵活,易于控制。
3.3 就地补偿:这种方法是就地补偿用电设备(主要是电动机)所消耗的无功功率,将电容器组直接装设在用电设备旁边,与用电设备的供电回路并联,以提高用电系统的功率因数,从而获得明显的降损效益。
就地补偿的优点是:无功电流仅仅与附近的用电设备相互交换,不流向网络其它点,在网络中无功电流的无功损耗和电压损耗小,既对系统补偿,也对用户内部无功损耗补偿,大大减少了电能损失,被补偿网络运行最经济;在配电设备不变的情况下,可增加网络的供电容量,导线截面可相应减小;适应性好,既可三相补偿,对容量较大的电动机个别补偿,也可进行两相、单相补偿,并且单台补偿装置的容量较小,电容器投切冲击电流小,对于宾馆、大楼等尢功补偿特别适合。
收稿日期:2010-06-01