無功補償技術(shù)論文范文

前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)無功補償技術(shù)論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

論文關(guān)鍵詞:無功補償技術(shù);作用;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

無功功率補償裝置的主要作用是:提高負載和系統(tǒng)的功率因數(shù),減少設備的功率損耗,穩(wěn)定電壓,提高供電質(zhì)量。在長距離輸電中,提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力,平衡三相負載的有功和無功功率等。

一、無功功率補償?shù)淖饔?/p>

1、改善功率因數(shù)及相應地減少電費

根據(jù)國家水電部,物價局頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標準值,相應減少電費:

(1)高壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.9以上。

(2)低壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.85以上。

(3)低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶,功率因數(shù)為0.8以上。

2、降低系統(tǒng)的能耗

功率因數(shù)的提高,能減少線路損耗及變壓器的銅耗。

設R為線路電阻,ΔP1為原線路損耗,ΔP2為功率因數(shù)提高后線路損耗,則線損減少

ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)

比原來損失減少的百分數(shù)為

(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)

式中,I1=P/(3U1cosφ1),I2=P/(3U2cosφ2)補償后,由于功率因數(shù)提高,U2>U1,為分析方便,可認為U2≈U1,則

θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)

當功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,通過上式計算,可求得有功損耗降低21%左右。在輸送功率P=3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I相對降低,設I1為補償前變壓器的電流,I2為補償后變壓器的電流,銅耗分別為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即

ΔP1/ΔP2=I22/I12

由于P1=P2,認為U2≈U1時,即

I2/I1=cosφ1/cosφ2

可知,功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,銅耗相當于原來的80%。

3、減少了線路的壓降

由于線路傳送電流小了,系統(tǒng)的線路電壓損失相應減小,有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高),有利于大電機起動。

二、我國電力系統(tǒng)無功補償?shù)默F(xiàn)狀

近年來,隨著國民經(jīng)濟的跨越式發(fā)展,電力行業(yè)也得到快速發(fā)展,特別是電網(wǎng)建設,負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升,也使電網(wǎng)中無功功率不平衡,導致無功功率大量的存在。目前,我國電力系統(tǒng)無功功率補償主要采用以下幾種方式:

1.同步調(diào)相機:同步調(diào)相機屬于早期無功補償裝置的典型代表,它雖能進行動態(tài)補償,但響應慢,運行維護復雜,多為高壓側(cè)集中補償,目前很少使用。

2.并補裝置:并聯(lián)電容器是無功補償領(lǐng)域中應用最廣泛的無功補償裝置,但電容補償只能補償固定的無功,盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態(tài)變化,但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調(diào)節(jié),不能實現(xiàn)無功的平滑無級的調(diào)節(jié)。

3.并聯(lián)電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收系統(tǒng)容性負荷外,用以抑制過電壓。

以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果,但在實際的無功補償工作中也存在一些問題:

1.補償方式問題:目前很多電力部門對無功補償?shù)某霭l(fā)點就地補償,不向系統(tǒng)倒送無功,即只注意補償功率因素,不是立足于降低系統(tǒng)網(wǎng)的損耗。

2.諧波問題:電容器具有一定的抗諧波能力,但諧波含量過大時會對電容器的壽命產(chǎn)生影響,甚至造成電容器的過早損壞;并且由于電容器對諧波有放大作用,因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴重。

3.無功倒送問題:無功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的,特別是在負荷低谷時,無功倒送造成電壓偏高。

4.電壓調(diào)節(jié)方式的補償設備帶來的問題:有些無功補償設備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的,線路電壓的波動主要由無功量變化引起的,但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的,這就可能出現(xiàn)無功過補或欠補。

三、無功功率補償技術(shù)的發(fā)展趨勢

根據(jù)上述我國無功功率補償?shù)那闆r及出現(xiàn)的問題,今后我國的無功功率補償?shù)陌l(fā)展方向是:無功功率動態(tài)自動無級調(diào)節(jié),諧波抑制。

1.基于智能控制策略的晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置

將微處理器用于TSC,可以完成復雜的檢測和控制任務,從而使動態(tài)補償無功功率成為可能。基于智能控制策略的TSC補償裝置的核心部件是控制器,由它完成無功功率(功率因數(shù))的測量及分析,進而控制無觸點開關(guān)的投切,同時還可完成過壓、欠壓、功率因數(shù)等參數(shù)的存貯和顯示。TSC補償裝置操作無涌流,跟蹤響應快,并具有各種保護功能,值得大力推廣。

2.靜止無功發(fā)生器(SVG)

靜止無功發(fā)生器(SVG)又稱靜止同步補償器(STATCOM),是采用GTO構(gòu)成的自換相變流器,通過電壓電源逆變技術(shù)提供超前和滯后的無功,進行無功補償,若控制方法得當,SVG在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調(diào)節(jié)速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件,諧波含量小,同容量占地面積小,在系統(tǒng)欠壓條件下無功調(diào)節(jié)能力強,是新一代無功補償裝置的代表,有很大的發(fā)展前途。

3.電力有源濾波器

電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術(shù),對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此,電力有源濾波器有很快的響應速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償,并且其補償特性受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較小。

電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看,電力有源濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。并聯(lián)型中有單獨使用、LC濾波器混合使用及注入電路方式,目前并聯(lián)型占實用裝置的大多數(shù)。

4.綜合潮流控制器

第2篇

為了滿足電力網(wǎng)和負荷端的電壓水平，保證電網(wǎng)的順利運行，無功補償技術(shù)應運而生，被廣泛應用于高壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)中，對維系電網(wǎng)的穩(wěn)定性有重要的意義。利用無功補償技術(shù)，會在一定程度上降低電力網(wǎng)中的損耗，從而減少電能運輸過程中的損耗，提高電能的使用效率；利用無功補償技術(shù)，能有效提升電網(wǎng)中供電設備的容量，有效控制配電系統(tǒng)的電壓損耗。為了保證無功補償技術(shù)的運行效果，在電力網(wǎng)和負荷端應該設置電容器、調(diào)相機等相應的無功電源。在電力系統(tǒng)中，無功功率最多的電氣設備當屬異步電動機和變壓器等電感性負荷，它們占80%.在實際操作中，供電企業(yè)可以采用靜態(tài)或動態(tài)無功補償方式，以保證各項設備的正常運行。

2電力無功補償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)

在電氣自動化工程中，電力無功補償?shù)碾娏ω摵晒β室驍?shù)是重要的技術(shù)指標。在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)越大越好，功率因素越大，無功功率的傳輸就會大大減少，從而減少有功功率的損耗。因此，在電氣自動化工程中，應該適當提高電力負荷的功率因數(shù)，有效改善電壓質(zhì)量。另外，并聯(lián)電容器補償無功功率也是電力無功補償?shù)闹匾P(guān)鍵技術(shù)。用電容器的無功補償能夠有效降低電網(wǎng)線損，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電壓。其中，在電容器投入和切除的過程中，無功補償電壓會發(fā)生變化。

3具體應用

3.1設計真空斷路器

在電氣自動化中，利用無功補償設計能夠有效節(jié)約成本，被廣泛應用于實際工作中。借助于無功補償技術(shù)，將固定濾波器與合閘管調(diào)節(jié)電抗器有機結(jié)合起來，從而形成新的無功補償裝置。在實際使用過程中，有效保證了濾波器的電流平衡，最大限度地滿足電氣自動化系統(tǒng)的功率因數(shù)需求，在短時間內(nèi)實現(xiàn)對系統(tǒng)的無功補償，從而在降低能耗方面發(fā)揮重要的作用。

3.2對用電客戶進行無功補償

在對用電客戶進行無功補償?shù)倪^程中，主要的實現(xiàn)途徑有2種：①利用無功補償使用戶的實際電力功率因數(shù)與國家預期的電力功率因素相符，逐漸增多電費補償，增強群眾的節(jié)能意識，對用戶實現(xiàn)無功補償；②將無功補償技術(shù)應用于用戶內(nèi)部配網(wǎng)中，有效降低無功消耗，減輕能源壓力。通過這2種途徑可以有效降低能耗，減輕用戶的經(jīng)濟壓力。

3.3對回路電流進行無功補償

在對電流回路進行無功補償?shù)墓こ讨校饕侄问墙柚潭V波器來實現(xiàn)。借助固定濾波器調(diào)節(jié)飽和電感器，改變其內(nèi)部的磁能飽和程度，從而改變感性電流，最終實現(xiàn)對回路電流進行無功補償?shù)男ЧＴ谶@個過程中，回路中的感性電流與固定濾波器中的多余電容性相互抵消，從而保證了電流的平衡性。然后，用串聯(lián)的方法將濾波器和電抗器連接在一起，實現(xiàn)兩者的電壓串聯(lián)，調(diào)節(jié)降壓按鈕就可以實現(xiàn)對電壓的調(diào)控，降低電網(wǎng)中的電壓，最終實現(xiàn)無功補償?shù)男Ч?/p>

3.4應用實例——以某變電站為例

在實際生活中，該變電站是一個供電中心，承擔著整個區(qū)域的供電任務。由于區(qū)域內(nèi)用戶的需求不同，所以，其供電的電壓等級也分為好多不同的類型。在配電過程中，按照“分級補償、就地平衡”的原則，在配電過程中普遍采用了無功補償技術(shù)，平衡了配電線路和電力用戶的無功功率，使變電站無需再單獨承擔無功電力。在該變電站的配電過程中，容性無功補償裝置得到了廣泛的應用，在該區(qū)域的電力配網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用，極大地降低了電力輸送過程中的能量損耗，并且對負荷兩側(cè)的無功補償也起到了兼顧的作用。在使用過程中，容性無功補償裝置的相關(guān)性質(zhì)是根據(jù)主變壓器容量來確定的，一般確定為主變壓器容量的10%～30%.在變電站的實際操作過程中，如果主變壓器的最大負荷為35～110kV，則必須保證高壓側(cè)功率因數(shù)要大于0.95.如果主變壓器的單臺容量大于40MVA，則應該為每臺主變壓器配置2組以上的容性無功補償裝置，以確保無功補償技術(shù)能夠正常運轉(zhuǎn)，保證技術(shù)的使用效果，實現(xiàn)降低能耗的目標。在該變電站的實踐過程中，應該以自身的無功損耗補償為主。為了確定最佳的補償容量，在實踐中應該遵循以下3個原則：①保證無功補償技術(shù)的主要應用場所是主變壓器的無功損耗，空載狀態(tài)和負載狀態(tài)下的無功損耗都包含于其中；②如果主變壓器長期處于輕負荷狀態(tài)，則補償容量可以直接選取最小值補償；③對于負荷重的主變壓器，應該先提高電壓幅度，根據(jù)電壓幅度的具體狀態(tài)選擇補償容量。

4結(jié)束語

第3篇

穩(wěn)態(tài)補償和迅速跟蹤補償相結(jié)合的方式，是目前電力系統(tǒng)無功補償?shù)囊粋€新趨勢，它對于一些大型的重工鋼鐵企業(yè)等用電量較大的工業(yè)用電有著很好的節(jié)能降耗作用，特別是在這種工業(yè)設備用電量大、負載變化頻率快、波動的幅度大的情況下，其能夠及時的進行跟蹤無功補償，具有較好補償效果。這種無功補償?shù)姆椒ú粌H給企業(yè)降低了能耗和成本，而且能夠很好的擴充設備的容量，提高其功率效率，從而提高其生產(chǎn)產(chǎn)量。

2改進電力系統(tǒng)無功補償?shù)耐肚蟹绞?/p>

智能復合投切開關(guān)智能復合投切開關(guān)，其是結(jié)合了固態(tài)繼電器與交流接觸器的優(yōu)點，并通過并聯(lián)的方式連接，其很大程度上降低了能耗，還能夠快速的進行投切。機電一體智能真空投切開關(guān)機電一體智能真空投切開關(guān)，其是采用低壓真空消弧空室和永磁的操作機構(gòu)，其能夠很好的適應電容器串聯(lián)電抗回路的投切，且其具有使用壽命長，高可靠性的特點。過發(fā)觸發(fā)固態(tài)繼電器投切開關(guān)過零觸發(fā)固態(tài)繼電器投切開關(guān)，其在投切過程中對電網(wǎng)無沖擊、動態(tài)響應快、且無涌流出現(xiàn)，其使用壽命一般也比較長，但其有一定的功耗。

3采用智能無功控制策略

采用智能無功控制策略的意義對于目前的新的技術(shù)環(huán)境來說，其具較強的復雜性與變化性的特點，這對電網(wǎng)技術(shù)的升級與改造來說，是一個新的挑戰(zhàn)與機遇。采用智能無功控制策略，對于目前的電網(wǎng)負載來說，是一個新的升級改造的技術(shù)革新的過程，它必定會對我國的電網(wǎng)電力系統(tǒng)的發(fā)展貢獻出新的力量。

4無功補償技術(shù)在電網(wǎng)中的應用

無功補償技術(shù)在電力自動化技術(shù)中的應用有著重要的作用，其對電力系統(tǒng)中無功負荷的補償，很大程度上降低了電力系統(tǒng)的電能損耗，有利于節(jié)約能源。隨著電力系統(tǒng)自動化智能化建設的加快，無功補償技術(shù)也必將迎來新的技術(shù)發(fā)展。首先對于傳統(tǒng)的老舊元器件來說，由于其有著一定的功耗，而且效率低，所以其必將會被新的技術(shù)所淘汰。新時期下，淘汰落后無功補償技術(shù)與設備，推廣最新的無功補償技術(shù)新思想，實現(xiàn)新的電力系統(tǒng)的無功布局，以消除傳統(tǒng)無功補償技術(shù)的低效能、高功耗的問題是電力系統(tǒng)無功補償技術(shù)發(fā)展的新趨勢。無功補償技術(shù)作為一種降低電網(wǎng)能耗的技術(shù)手段，其效能的發(fā)揮對于電網(wǎng)在運行中的損耗值的大小起著關(guān)鍵性的作用。所以要加快對電力系統(tǒng)智能化無功補償技術(shù)的布局和引入，對智能化無功補償技術(shù)的布局，要從思想上對其有一個全新的認識，其就是對電網(wǎng)元功平衡要做到實時、實地、零傳輸?shù)囊蟆ｋ娋W(wǎng)無功補償?shù)牧愎β势胶馐侵福谌魏我粋€地方，任何一個瞬間，無功功率都可以自動調(diào)節(jié)平衡，從而保證輸變電站線路及電壓層級之間的元功率傳輸為零，這樣才能真正做到無功功率的真正的平衡。在電網(wǎng)的發(fā)展與應用中，要提升電網(wǎng)的運行效率，就要不斷對電網(wǎng)的無功補償技術(shù)進行改進和更新。對電網(wǎng)無功補償技術(shù)的改進和更新，要從整個電網(wǎng)的整體布局與運行進行設計與控制，同時還要引入現(xiàn)有的自動化智能化控制系統(tǒng)，從整體上根據(jù)電網(wǎng)中各種物理數(shù)據(jù)之間的動態(tài)變化與關(guān)系，通過自動化智能化控制系統(tǒng)進行調(diào)控補償，真正使得電力系統(tǒng)的無功補償做到實時實效的功能特點。

5結(jié)語