無功補償概念及意義

無功補償概念及意義

1  無功及其對電網的影響

     電源能量與感性負載線圈中磁場能量或容性負載電容中的電場能量之間進行著可逆的能量交換而占有的電網容量叫無功。它是交流電路中,電壓U與電流I存在一相角差時,電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時所形成的功率分量。一方面,無功功率可以用來產生用電設備所需要的磁場,比如電動機等電感性設備。另一方面,這種功率在電網中會造成電(感性電抗時)或電壓升高(容性電抗時)和焦耳(電阻發熱)損失,卻不能做出有效的功?!                                   ?br /> 電壓質量對電網穩定、電力設備安全運行以及工農業生產具有重大影響,無功是影響電壓的一個重要因素。尤其對確定規模的電網絡終端系統,無功過剩一方面會提高系統運行電壓,導致運行中的用電設備的運行電壓超出額定工況,縮短設備的使用壽命;另一方面,也會影響線路傳輸的安全穩定性,導致系統的輸送容量下降,給電網運行調度帶來不利的影響。而系統無功不足時,一方面會降低電網電壓,另一方面,電網中傳送的無功功率還增加了電能傳輸時的網絡損耗,加大了電網的運行成本。因此,無功的合理調整在提高電能質量、降低網損、操作電網運行的穩定性和安全性等方面具有極為重要的意義。

2  無功補償的概念

    無功要在電路中產生電流,這種電流稱之為電感電流。電感電流同樣會增加電氣線路和變壓設備的負擔,降低電氣線路和變壓設備的利用率,增加電氣線路的發熱量。但沒有它,用電設備(特別是電動機等電感性設備)又不能正常工作。因此,就需要找一種電器件接在線路上,這個器件在同一電源下,所產生的電流與電感電流方向相反,可以用來抵消電感電流。這樣,既不影響電動機產生磁場,又能消除或減少線路上的電感電流,這種電容器就叫補償電容器,也叫電力電容器, 它在線路上的電流正好與電感電流相反。只要在線路上接的電容數量與負載的電感分量向匹配,他產生的電容電流就能非常有效地消除或減少線路上的電感電流,也就是消除或減少負載向電網吸取無功功率。這樣就能減少電氣線路和變壓設備的負擔,提高電氣線路和變壓設備的利用率,降低電氣線路的發熱量。這種在電氣線路上安裝補償電容器以減少無功功率方式就稱為無功補償。

3  無功補償的意義

    隨著現代電力電子技術的快速發展,用電設備和電網之間存在大量無功往復交往,由于無功的存在使電網的利用率降低;大量功率開關器件的使用產生大量諧波,使電網的供電質量大大降低,并影響用電設備的正常使用。采用TSC型動態無功功率補償裝置有如下意義:
提高功率因數
    采用JOH3-TSC型動態無功功率補償裝置,用容性無功電流實時地抵消負荷產生的感性無功電流,可以提高電網的功率因數。
提高供配電系統的利用率
    用電設備和電網之間存在的大量往復交換的無功功率占用了電網的許多容量,使得電網的利用率降低。TSC型動態無功功率補償裝置可以使電網盡量少的提供無功,使得電網的視在功率接近于有功功率,提高了電網的供配電能力(也相當于增容)。
穩定網壓
    網壓波動主要由無功功率引起,采用joh3-TSC型動態無功功率補償后可以減小電網電壓及變壓器二次電壓的波動,有利于電網和用電設備的正常運行。
濾除諧波,凈化電網
   JOH3- TSC型動態無功功率補償裝置,針對系統內存在的5次、7次、11次、13次諧波電流分別設計濾波器,濾波器對5次、7次、11次、13次諧波電流呈低阻抗,由負載產生的諧波電流流入專門設計的濾波器(被濾除),使流入變壓器的諧波電流及電壓畸變率達國標GB/T14549-93,從而達到凈化電網,提高電網供電質量的目的。
降低供配電損耗,獲得節能效益
    采用joh3-TSC型動態無功功率補償裝置,由于功率因數的提高,使變壓器及供配電線路中的視在電流下降,降低了供配電損耗;由于高頻電流的趨膚效應,使供配電線路及變壓器鐵芯的等效截面積減小,加大了供配電系統的阻抗,諧波電流被濾除,降低了高頻電流的趨膚效應進一步降低了供配電損耗。供配電損耗的降低給用戶帶來了節能效益。
減小變壓器溫升和損耗
    變壓器的溫升與流過變壓器的視在電流成正比,變壓器的損耗與流過變壓器的視在電流的平方成正比。采用TSC型動態無功功率裝置補償使流過變壓器的視在電流降低,因此可以減小變壓器的發熱和損耗,延長變壓器的使用壽命。

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