無功補償?shù)幕靖拍?/h1>

發(fā)布時間:2011/10/27 10:57:27 訪問次數(shù):2045

    一、無功功率平衡
    電網(wǎng)的無功平衡是電網(wǎng)運行中的一個重要問題。 R6622-17 所謂無功平衡就是指在電網(wǎng)運行的每一時刻'電網(wǎng)中各無功電源所發(fā)出的無功功率要等于電網(wǎng)中各個環(huán)節(jié)上的無功功率損耗和用戶所消耗的無功功率（即無功負荷）之和。無功功率平衡直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行電壓水平，電網(wǎng)的無功功率平衡是維持電網(wǎng)電壓水平的首要條件。電岡無功電源的配置與電網(wǎng)調(diào)壓措施的實施是一個密不可分的整體，二者相輔相成。當(dāng)電網(wǎng)無功電源充足時，電網(wǎng)運行電壓就高；當(dāng)電網(wǎng)無功電源不足時，電網(wǎng)運行電壓就低。因此，各級調(diào)度、運行人員必須加強對管轄范圍內(nèi)的各級運行電壓的監(jiān)視和調(diào)整T作。
    在電力系統(tǒng)中，由于無功功率不足，會使系統(tǒng)電壓及功率因數(shù)降低，從而損壞用電設(shè)備，嚴重時會造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。另外，功率因數(shù)和電壓的降低，還會使電氣設(shè)備得不到充分利用，造成電能損耗增加，效率降低，從而限制了線路的送電能力，影響電網(wǎng)的安全運行及用戶的正常用電。
    在電力系統(tǒng)中除發(fā)電機是無功功率的電源外，線路的電容也產(chǎn)生部分無功功率。在上述兩種無功電源不能滿足電網(wǎng)無功率的要求時，則需要加裝無功補償設(shè)備。
    無功補償設(shè)備可分為有源和無源兩類。
    (1)無源補償裝置。有并聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器。這些裝置可以是固定連接式的或開閉式的。無源補償設(shè)備僅用于特性阻抗補償和線路的阻抗補償，如并聯(lián)電抗器用于輸電線路分布電容的補償以防止空載長線路末端電壓升高；并聯(lián)電容器用來產(chǎn)生無功以減小線路的無功輸送，減小電壓損失；串聯(lián)電容器可用于長線路補償（減小阻抗）等。
    (2)有源補償裝置。通常為并聯(lián)迮接式，用于維持末端電壓恒定。能對連接處的微小電壓偏移作m反應(yīng)，準確地發(fā)出或吸收無功功率的修正量。如飽和電抗器作為內(nèi)在固有控制，而同步補償器和可控硅控制的補償器用外部控制的方法實現(xiàn)。

    二、無功補償?shù)脑瓌t
    目前，我國無功補償并聯(lián)電容器的安裝形式有三種：集中補償、分散補償和就地補償。集中補償是在變電站內(nèi)集中安并聯(lián)電容器組進行補償?shù)姆绞剑驗殡娙萜鬟B接在變壓器母線上，是目前使用最廣泛的補償方式。分散補償是在線路不同位置安裝補償設(shè)備，可使線路首端電壓差距小，補償效果好，但維護和操作困難，實際中采用的較少。就地補償就是將0.4、6、lOkV電壓等級的電容器與電動機并聯(lián)，兩者同時投切，主要用于5kV及以上的電動機無功補償，特別是年運行小時比較大，電壓偏低，距離變壓器比較遠的情況。
    無功補償?shù)幕驹瓌t是在電網(wǎng)無功平衡的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。
    (1)分層、分區(qū)和就地平衡。
    (2)能靈活地投入、退出無功功率補償設(shè)備及其運行容量，即應(yīng)具備靈活的可調(diào)性。保證系統(tǒng)各樞紐變電站的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求，避免經(jīng)長線路或多級變壓器傳送無功功率。
    (3)能夠獲得較好的經(jīng)濟效益。

    三、無功補償設(shè)備的作用
    (1)改善功率因數(shù)。要盡星避免發(fā)電機降低功率因數(shù)運行，同時也防止從遠方向負荷輸送無功引起電壓和功率損耗。應(yīng)在用戶處實行低功率因數(shù)限制，即采取就地?zé)o功補償措施。
    (2)改善電壓調(diào)節(jié)。負荷對無功需求的變化，會引起供電點電壓的變化；對這種變化若從電源端（發(fā)電廠）進行調(diào)節(jié)，會引起一些問題，而補償設(shè)備就起著維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)的重要作用。
    (3)調(diào)節(jié)負荷的平衡性。當(dāng)正常運行中出現(xiàn)三相不對稱運行時，會出現(xiàn)負序、零序分量，將產(chǎn)生附加損耗，使整流器波紋系數(shù)增加，引起變壓器飽和等；經(jīng)補償設(shè)備就可使不平衡負荷變成平衡負荷。
    無功補償裝置是利用高壓并聯(lián)電容器來產(chǎn)生無功功率，S1D13305F00A利用高壓并聯(lián)電抗器從系統(tǒng)吸收無功功率。目前，在500kV及以上的變電站都采用斷路器投切的無功補償裝置。
    斷路器投切無功補償裝置的基本結(jié)構(gòu)，如圖4-1所示。

                     
    利用斷路器來實現(xiàn)電容器、電抗器的投切，特別是對于電容器，由于其投切時的暫態(tài)過程比較嚴重，為限制投入產(chǎn)生的涌流，一般在電容器前面串聯(lián)一個電抗值較小的電抗器，同時此電抗器與電容器組成串聯(lián)諧振濾波器，以消除系統(tǒng)特征諧波。為防止在切除時斷路器重燃，要求斷路器有較強的滅弧能力；一般多采用電壓等級相對額定電壓高的SF6或真空斷路器。

 

    一、無功功率平衡
    電網(wǎng)的無功平衡是電網(wǎng)運行中的一個重要問題。 R6622-17 所謂無功平衡就是指在電網(wǎng)運行的每一時刻'電網(wǎng)中各無功電源所發(fā)出的無功功率要等于電網(wǎng)中各個環(huán)節(jié)上的無功功率損耗和用戶所消耗的無功功率（即無功負荷）之和。無功功率平衡直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行電壓水平，電網(wǎng)的無功功率平衡是維持電網(wǎng)電壓水平的首要條件。電岡無功電源的配置與電網(wǎng)調(diào)壓措施的實施是一個密不可分的整體，二者相輔相成。當(dāng)電網(wǎng)無功電源充足時，電網(wǎng)運行電壓就高；當(dāng)電網(wǎng)無功電源不足時，電網(wǎng)運行電壓就低。因此，各級調(diào)度、運行人員必須加強對管轄范圍內(nèi)的各級運行電壓的監(jiān)視和調(diào)整T作。
    在電力系統(tǒng)中，由于無功功率不足，會使系統(tǒng)電壓及功率因數(shù)降低，從而損壞用電設(shè)備，嚴重時會造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。另外，功率因數(shù)和電壓的降低，還會使電氣設(shè)備得不到充分利用，造成電能損耗增加，效率降低，從而限制了線路的送電能力，影響電網(wǎng)的安全運行及用戶的正常用電。
    在電力系統(tǒng)中除發(fā)電機是無功功率的電源外，線路的電容也產(chǎn)生部分無功功率。在上述兩種無功電源不能滿足電網(wǎng)無功率的要求時，則需要加裝無功補償設(shè)備。
    無功補償設(shè)備可分為有源和無源兩類。
    (1)無源補償裝置。有并聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器。這些裝置可以是固定連接式的或開閉式的。無源補償設(shè)備僅用于特性阻抗補償和線路的阻抗補償，如并聯(lián)電抗器用于輸電線路分布電容的補償以防止空載長線路末端電壓升高；并聯(lián)電容器用來產(chǎn)生無功以減小線路的無功輸送，減小電壓損失；串聯(lián)電容器可用于長線路補償（減小阻抗）等。
    (2)有源補償裝置。通常為并聯(lián)迮接式，用于維持末端電壓恒定。能對連接處的微小電壓偏移作m反應(yīng)，準確地發(fā)出或吸收無功功率的修正量。如飽和電抗器作為內(nèi)在固有控制，而同步補償器和可控硅控制的補償器用外部控制的方法實現(xiàn)。

    二、無功補償?shù)脑瓌t
    目前，我國無功補償并聯(lián)電容器的安裝形式有三種：集中補償、分散補償和就地補償。集中補償是在變電站內(nèi)集中安并聯(lián)電容器組進行補償?shù)姆绞剑驗殡娙萜鬟B接在變壓器母線上，是目前使用最廣泛的補償方式。分散補償是在線路不同位置安裝補償設(shè)備，可使線路首端電壓差距小，補償效果好，但維護和操作困難，實際中采用的較少。就地補償就是將0.4、6、lOkV電壓等級的電容器與電動機并聯(lián)，兩者同時投切，主要用于5kV及以上的電動機無功補償，特別是年運行小時比較大，電壓偏低，距離變壓器比較遠的情況。
    無功補償?shù)幕驹瓌t是在電網(wǎng)無功平衡的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。
    (1)分層、分區(qū)和就地平衡。
    (2)能靈活地投入、退出無功功率補償設(shè)備及其運行容量，即應(yīng)具備靈活的可調(diào)性。保證系統(tǒng)各樞紐變電站的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求，避免經(jīng)長線路或多級變壓器傳送無功功率。
    (3)能夠獲得較好的經(jīng)濟效益。

    三、無功補償設(shè)備的作用
    (1)改善功率因數(shù)。要盡星避免發(fā)電機降低功率因數(shù)運行，同時也防止從遠方向負荷輸送無功引起電壓和功率損耗。應(yīng)在用戶處實行低功率因數(shù)限制，即采取就地?zé)o功補償措施。
    (2)改善電壓調(diào)節(jié)。負荷對無功需求的變化，會引起供電點電壓的變化；對這種變化若從電源端（發(fā)電廠）進行調(diào)節(jié)，會引起一些問題，而補償設(shè)備就起著維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)的重要作用。
    (3)調(diào)節(jié)負荷的平衡性。當(dāng)正常運行中出現(xiàn)三相不對稱運行時，會出現(xiàn)負序、零序分量，將產(chǎn)生附加損耗，使整流器波紋系數(shù)增加，引起變壓器飽和等；經(jīng)補償設(shè)備就可使不平衡負荷變成平衡負荷。
    無功補償裝置是利用高壓并聯(lián)電容器來產(chǎn)生無功功率，S1D13305F00A利用高壓并聯(lián)電抗器從系統(tǒng)吸收無功功率。目前，在500kV及以上的變電站都采用斷路器投切的無功補償裝置。
    斷路器投切無功補償裝置的基本結(jié)構(gòu)，如圖4-1所示。

                     
    利用斷路器來實現(xiàn)電容器、電抗器的投切，特別是對于電容器，由于其投切時的暫態(tài)過程比較嚴重，為限制投入產(chǎn)生的涌流，一般在電容器前面串聯(lián)一個電抗值較小的電抗器，同時此電抗器與電容器組成串聯(lián)諧振濾波器，以消除系統(tǒng)特征諧波。為防止在切除時斷路器重燃，要求斷路器有較強的滅弧能力；一般多采用電壓等級相對額定電壓高的SF6或真空斷路器。

 

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