什么是无功补偿

 

无功补偿,全称无功功率补偿,是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境的技术。它的主要目的是减少电网损耗,提高用电的质量,减少电压波动与谐波。

无功补偿的方式

无功补偿主要是依靠无功补偿装置进行补偿,其分为集中式无功补偿和局部无功补偿两种方式。

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集中补偿无功补偿电容器柜一般安装在配电室进线柜旁边,一般选用变压器容量的30%。主流的无功补偿电容器是MCGD滤波电容器。

局部补偿则可以选择能无功补偿的模块。它是对低压无功补偿装置的特殊改造,既能提高功率因数,又能抑制谐波放大,滤除谐波。

此外还有一种是节电器的方式,这是基于电容补偿和电流显示表的原理制作的电气装置。不过这种整体效果不大,不能真正达到节电的效果,也不适用于带谐波源的负载电气设备。

常见的无功补偿装置

无功补偿有很多种类:从补偿的范围划分可以分为负荷补偿与线路补偿,从补偿的性质划分可以分为感性与容性补偿。

下面将并联容性补偿的方法大致列举。

1、同步调相机

调相机的基本原理与同步发电机没有区别,它只输出无功电流。因为不发电,因此不需要原动机拖动,没有启动电机的调相机没有轴伸,实质就是相当于一台在电网中空转的同步发电机。

调相机是电网中最早使用的无功补偿装置,当增加激磁电流时,其输出的容性无功电流增大。当减少激磁电流时,其输出的容性无功电流减少。当激磁电场减少到一定程度时,输出无功电流为零,只有很小的有功电流用于弥补调相机的损耗,当激磁电流进一步减少时,输出感性无功电流。

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同步调相机,图源网络

调相机容量大、对谐波不敏感,并且具有当电网电压下降时输出无功电流自动增加的特点,因此调相机对于电网的无功安全具有不可替代的作用。

由于调相机的价格高、效率低,运行成本高,因此已经逐渐被并联电容器所替代。但是近年来出于对电网无功安全的重视,一些人主张重新启用调相机。

2、并联电容器

并联电容器是目前最主要的无功补偿方法。其主要特点是价格低,效率高,运行成本低,在保护完善的情况下可靠性也很高。

在高压及中压系统中主要使用固定连接的并联电容器组,而在低压配电系统中则主要使用自动控制电容器投切的自动无功补偿装置。自动无功补偿装置的结构则多种多样形形色色,适用于各种不同的负荷呢况。对于低压自动无功补偿装置将另文详细介绍。

并联电容器的最主要缺点是其对谐波的敏感性。当电网中含有谐波时,电容器的电流会急剧增大,还会与电网中的感性元件谐振使谐波放大,另外,并联电容器属于恒阻抗元件,在电网电压下降时其输出的无功电出下降,因此不利于电网的无功安全。

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并联电容器,图源网络

3、SVC

SVC的全称是静止式无功补偿装置,静止两个字是同步调相机的旋转相对应的。国际大电网会议将SVC定义为7个子类:

a、机械投切电容器(MSC)

b、机械投切电抗器(MSR)

c、自饱和电抗器(SR)

d、晶闸管控制电抗器(TCR)

e、晶闸管投切电容器(TCR)

f、晶闸管投(TSC)

文章来源:www.shleilang.com