无功补偿设备主要分类简介
动态无功补偿装置的种类
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动态无功补偿装置的种类一、功率、功率因数在电网中,功率分为有功功率、无功功率和视在功率。
交流电网中,由于有阻抗和电抗(感抗和容抗)的同时存在,所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。
因为,其中有一部分电功率(电感和电容所储的电能)仍能回输到电网,因此,凡实际为电器(电阻性质)所吸收的电功率叫有功功率率。
电感和电容所储的电能仍能回输到电网,这部分功率在电源与电抗之间进行交换,交换而不会消耗,称为无功功率。
当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相位时,电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积,即:P=U×I电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。
电动机和变压器运行时需要建立磁场,这部分能量不能转化为有功功率,因此称之为无功率Q。
此时电流滞后电压一个角度φ。
在选择变配电设备时应按视在功率S,即有功功率和无功功率的几何和:S=√P2+Q2无功功率的传输加重电网的负担,使电网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率。
当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
在交流电网中,如负载是纯电阻,电压和电流是同相位,那么电压和电流的乘积就是有功功率,但在有电感或电容的电路中,电压和电流有着相位差,所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率,而是表面上的数值,叫做视在功率,用字母S表示。
通常视在功率的单位用千伏安,用字母KVA表示。
有功功率与视在功率的比值就是功率因数,用C OSφ表示,它是没有单位的COSφ=P/S(%)。
电网基本元件:电阻性质的电器:电阻丝、加热、发光装置。
电感性质的电器:电动机、变压器等电容性质的电器:电容器、电缆等二、提高功率因数的意义:在一定的有功功率下,当用户的COSφ比较小,视在功率比较大,为了满足用电的需要,供电线路和变压器的容量需要大,这样,增加了供电投资、降低设备利用率,也增加线路网损。
无功补偿装置介绍
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四、静止无功发生器(SVG)
SVG的技术优势
1、响应时间更快(<5ms) 2、抑制电压闪变能力更强(达到80%) 3、运行范围更宽 4、补偿功能多样化 5、占地面积小 6、不产生谐波 7、不产生系统串、并联谐振,系统运行更可靠
四、静止无功发生器(SVG)
SVG的主要组成 主要有连接电抗器、 启动装置、功率部分、 控制系统、冷却系统、 信号采集与传输等辅 助部分组成。
风电场变电站高压侧母线电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的 10%,一般应控制在额定电压的-3%~7%。
2)风电场的无功补偿分为两个部分 即风机自身的无功补偿和用于补偿变压器及风电送出线路无功补偿的风电
场内集中无功补偿。风电场的无功补偿装置容量总和不小于风电装机容量的 30%~50%。
5、动态无功补偿设备响应时间在30ms以内。
二、无功补偿的发展
三、静止型动态无功补偿装置(SVC)
SVC的主要分类 晶闸管控制电抗器(TCR)、 晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器 TSR)、 固定电容器/滤波器(FC)。其典型代表是晶闸管控制电抗器+固定电容器/滤波器 TCR型SVC工作原理
TCR能提供连续的感性无功功率,滤波器兼顾滤波和补偿容性无功,两者配合使用, 可以对无功功率进行动态补偿, 使得并联滤波器中多余的无功功率得到平衡,确保补偿 点的电压维持不变。
四、静止无功发生器(SVG)
SVG的日常巡视: 1) 检查室内温度,通风情况,注意室内温度应在0℃~+40℃。 2) 保持室内清洁卫生,保持设备表面清洁干燥。 3) 检查SVG是否有异常响声,振动及异味。 4) 检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤,电力电缆端子是否松动。 5) 检查滤尘网是否通畅;散热风机运转是否正常。 6) 检查设备构架无倾斜,检查设备构架各螺栓连接可靠,不松动,垫圈齐全。 7) 注意设备各部接点、绝缘子、套管等设备有无放电现象。 8) 检查状态指示与监控系统是否显示正常。 9) 检查电抗器引线无过度松弛异物搭接,声音正常,震动无异常。
无功补偿设备的集中类型
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1 同步调相机同步发电机低压同步发电机既是有功功率源,又是最基本的无功功率源。
当系统的无功功率比较紧张时,必须充分利用发电机供给无功功率。
例如冬季枯水季节时,水库水源不多,水力发电厂不可能按装机容量发出额定设计的有功功率,此时应考虑将水轮发电机降低功率因数运行,使其多发无功功率,将发电机以调相机方式运行。
同步调相机相当于空载运行的同步发电机,在过励磁运行时,它可作为无功电源向系统供给感性无功功率,以提高系统电压水平。
在欠励磁运行时,它可作为无功功率负荷从系统吸收感性无功功率以适当降低系统电压水平,同步调相机欠励磁运行最大容量一般只有过励磁运行时的容量的5~60%。
同步调相机一度发挥着重要的作用,被称为传统的无功动态补偿装置。
同步调相机容量愈大,其单位容量设备费用就愈低。
因此适用于补偿容量较大的集中补偿方式。
然而,由于它是旋转电机,运行维护复杂,响应速度慢,难以满足动态补偿要求,现只在短路容抗很小的系统使用。
2 并联电容器并联电容器是电力系统无功功率补偿的重要设备,主要用于正常情况下电网和用户的无功补偿和控制。
由于它投资少,功率消耗少,便于分散安装,维护量小,技术效果也较好,但并联电容器只能减少无功电流损耗且不能减少电压变化下限。
一般来说,每个变电站约安装1~4组电容器,对于负荷较大的110 kV变电站和220 kV变电站,则要装更多组数的电容器。
我国有些电网高峰时电压过低,其主要原因是系统安装的并联电容器容量不足。
有些电网低谷时电压过高,其原因之一是高峰时系统投入的并联电容器在低谷时没有去除或去除不够,造成系统在低谷时无功过剩、使电压过高。
因此并联电容器不能平滑调节无功。
电容器自动投切装置以主变无功的大小作为电容器开关投切的主要条件。
3 并联电抗器限流电抗器XD1/2并联电抗器的工作原理和并联电容器的工作原理正好相反,它属于负补偿,常用于补偿线路电容的作用。
并联电抗器是高电压长线路的重要补偿方式,新建变电站的电容器装置中串联电抗器的选择要慎重,不能任意组合,一定要考虑电容器接入、撤出的谐波因素。
无功补偿装置的分类及原理
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无功补偿装置的分类及原理无功补偿装置是电力系统中的重要设备,可以通过对无功功率的调整来提高电力系统的功率因数,提高供电质量。
本文将对无功补偿装置的分类及原理进行详细介绍。
一、无功补偿装置的分类根据无功补偿装置的工作原理和结构特点,可以将其分为以下几类:静态无功补偿装置、动态无功补偿装置、谐波滤波无功补偿装置和电容式无功补偿装置。
1. 静态无功补偿装置静态无功补偿装置是通过电子元件,如电容器、电抗器等,来实现无功补偿的装置。
根据无功补偿的方式,静态无功补偿装置可以进一步细分为并联补偿和串联补偿。
并联补偿装置主要是通过并联连接电容器来补偿电路中的无功功率,这样可以提高功率因数,提高电网的稳定性。
而串联补偿装置则是通过串联连接电抗器来调整电路中的无功功率,来实现无功补偿的效果。
2. 动态无功补偿装置动态无功补偿装置主要是通过控制器来控制电容器的连接和断开,以实现对无功功率的补偿。
具有响应速度快、调节范围大等优点,适用于电网无功功率变化较大的情况。
3. 谐波滤波无功补偿装置谐波滤波无功补偿装置主要用于滤除电网中的谐波成分,以提高电网的谐波污染程度,保证电网的供电质量。
常见的谐波滤波无功补偿装置主要包括谐波滤波器和无功发生器。
4. 电容式无功补偿装置电容式无功补偿装置是一种通过电容器来实现无功补偿的装置。
通过控制电容器的容量和连接方式,可以实现对电网的无功功率进行精确调节。
二、无功补偿装置的原理无功补偿装置的原理主要是通过改变电路的电流和电压之间的相位差,来实现对电流中的无功功率的补偿。
当电力系统中存在导致无功功率的负荷或设备时,会导致电流与电压之间的相位差,从而产生无功功率。
无功补偿装置通过调整系统中的无功补偿元件(如电容器或电抗器)的连接和断开方式,来改变电路中的相位差,从而实现对无功功率的补偿。
在静态无功补偿装置中,通过控制无功补偿元件的连接或断开来改变相位角。
对于串联补偿装置,通过增加或减少串联电抗器的容值,来改变电路的无功功率。
无功补偿装置几种常见类型
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无功补偿装置几种常见类型① 调压式动态无功补偿装置调压式动态补偿装置原理是:在普通的电容器组前面增加一台电压调节器,利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。
根据Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出,从而改变无功输出容量来调节系统功率因数,目前生产的装置大多可分九级输出。
该装置为分级补偿方式,容易产生过补、欠补。
由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程,响应时间慢(约3~4s),虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变,但跟踪和补偿效果稍差。
但比常规的电容器组的补偿效果要好的多;在调压过程中,电容器频繁充、放电,极大影响电容器的使用寿命。
由于有载调压变压器的阻抗,使得滤波效果差。
虽然价格便宜,占地面积小,维护方便,一般年损耗在0、2%以下。
② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置磁控式动态无功补偿装置原理是:在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。
磁控电抗器采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调,从而调节电抗器的输出容量,利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消,可实现无功功率的柔性补偿。
能够实现快速平滑调节,响应时间为100-300ms,补偿效果满足风场工况要求。
磁控电抗器采用低压晶闸管控制,其端电压仅为系统电压的%~2%,无需串、并联,不容易被击穿,安全可靠。
设备自身谐波含量少,不会对系统产生二次污染。
占地面积小,安装布置方便。
装置投运后功率因数可达0、95以上,可消除电压波动及闪变,三相平衡符合国际标准。
免维护,损耗较小,年损耗一般在0、8%左右。
③相控式动态无功补偿装置(TCR)相控式动态无功补偿装置(TCR)原理是:在普通的电容器组上并联一套相控电抗器(相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成)。
相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图所示。
通过对可控硅导通时间进行控制,控制角(相位角)为α,电流基波分量随控制角α的增大而减小,控制角α可在0~90范围内变化。
无功补偿装置的分类及特点
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无功补偿装置的分类及特点无功补偿装置是电力系统中用来改善功率因数的重要设备之一。
它通过补偿无功功率,提高电力系统的效率和稳定性。
根据不同的工作原理和功能,无功补偿装置可以分为静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两大类。
本文将对这两类装置的特点进行探讨。
一、静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种通过静态元件来实现无功功率补偿的装置。
主要有电容补偿装置、电抗补偿装置和混合补偿装置。
1. 电容补偿装置电容补偿装置采用电容器来产生无功电流,补偿电网中的感性无功功率。
它主要可以分为固定电容补偿装置和可变电容补偿装置两种类型。
固定电容补偿装置适用于无功负荷变化不大的场合。
它具有简单、可靠的特点,并且成本较低。
但是,由于负载变化时的固定补偿容量不能适应需求,可能导致补偿效果不佳。
可变电容补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量,适用于负荷波动较大的场合。
它通过控制开关和电容器的并联或串联连接来实现不同的电容量组合,从而提供灵活的无功补偿调节。
2. 电抗补偿装置电抗补偿装置主要采用电感器来产生无功电流,补偿电网中的容性无功功率。
它主要包括固定电抗补偿装置和可变电抗补偿装置两种类型。
固定电抗补偿装置适用于容性负荷变化不大的场合。
它能够稳定供电系统电压,改善电网的稳定性和功率因数。
但是由于固定电感器无法应对负荷波动,因此其补偿效果受到一定限制。
可变电抗补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量,适用于波动性负荷较大的场合。
它通过调节器件的感应度和接入方式实现电抗的动态调节,以满足不同负荷条件下的无功补偿需求。
3. 混合补偿装置混合补偿装置是将电容补偿装置和电抗补偿装置组合在一起使用的装置。
通过合理地选择电容和电抗的组合方式,可以更精确地对功率因数进行补偿。
这种补偿方式在大型电力系统中应用较多,可以提高电网的功率因数、稳定性和可靠性。
二、动态无功补偿装置动态无功补偿装置是一种根据电网运行状态实时调整补偿容量的装置。
主要包括SVG(Static Var Generator)和SVC(Static Var Compensator)。
电力无功补偿设备的概述
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电力无功补偿设备的概述
很多大中型工厂都采用无功补偿,就是电容柜,它的作用是对电机等电感性负
载所“消耗”(实际是交换)的用于产生电磁场的电流进行交换,从而达到降低电
网供电电流的作用。
实际工作中,当电机绕组随交流电压的升高而导致电流增大时,它输出电流进行补充,反之则它吸收电。
设备简介
LC-RX Ⅱ型滤波补偿装置是采用微电脑动态补偿控制器,主回路采用高性
能接触器投切滤波支路的控制方式,自动投切。
设备技术先进、功能完备、可靠性高、维护量小、经久耐用等特点。
就地进行滤波补偿,改善用户的功率因数及谐波状况,实现节能提高用户经济效益。
装置能在外部故障或停电时自动退出工作,送电后自动恢复运行。
主要特点
1.针对系统谐波无功设计制造,抑制高次谐波补偿无功功率。
2.设备投入,受电功率因数提高到0.95以上,使配电网的线损降低、配电变压器的承载效率增加。
3.采用高性能接触器及综合保护控制系统投切各滤波补偿支路,使设备操作简单安全可靠。
4.快速检测系统情况,根据系统要求(谐波情况、无功情况)自动或手动投切,实时滤波补偿无功。
常见无功补偿装置及SVG的特点
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4.4.4 无功补偿常见设备TSC:晶闸管投切电容器,采用无源器件(电容器)进行无功补偿,分级补偿,不能实现连续可调。
TCR:晶闸管控制电抗器。
MCR:磁控电抗器,与TCR类似,需要和电容柜配合实现动态无功补偿,可实现连续可调。
SVC:静止无功补偿装置,采用无源器件进行不公补偿的技术总称,包括:TSC、TCR等,“静止”是与同步调相机对应,一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置称为“SVC”。
SVG:静止无功发生器,采用电能变换技术实现的无功补偿。
SVG与其它的最大区别在于能主动发出无功电流,补偿负载无功电流。
而其它均为无源方式,依靠无源器件自身属性进行无功补偿。
无功补偿SVG/SVC/MCR/TCR/TSC的区别4.4.5 SVG补偿装置的优势与特点1、补偿原理:可动态快速连续调节无功输出,最大限度满足功率因数补偿要求,任意时刻的功率因数达到0.98-1.0。
SVG的补偿原理和具体实现方式都更为先进,具备以下优势与特点。
2、无功补偿能力:和TCR相比,SVG无需配置滤波支路。
由于无需滤波,任何时候都可以对SVG配套电容器组进行扩容或改造,满足可能的工况变化带来的新需求。
3、谐波特性:SVG在不需要增加滤波支路情况下,对背景谐波具备治理能力,可完全滤除一些低次谐波。
4、占地面积:SVG补偿装置仅由SVG和FC两部分组成,占地面积小。
TCR型SVC:由控制、晶闸管阀体、相控电抗器、至少三组以上滤波装置构成,结构复杂,体积大。
MCR型SVC:由控制、晶闸管阀体、磁控电抗器、多组滤波装置构成,结构复杂,体积大5、运行安全:SVG是直接电流控制,电流输出可以限幅,不会发生谐振或谐波电压放大,安全性高。
TCR和MCR是阻抗型补偿,在长期运行过程中,系统运行情况改变、电抗器、电容器参数发生变化,都易导致谐波电压放大,影响系统安全性。
6、相应速度:响应速度快,具备超强无功补偿与一定的谐波滤除作用,SVG采用新型电力电子器件IGBT,开断时间小雨2μs,而TCR和MCR采用晶闸管的开断时间10ms,相差5000被,所以SVG响应速度更快。
浅谈工厂供配电系统无功补偿
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浅谈工厂供配电系统无功补偿1. 引言1.1 引言工厂供配电系统是工厂生产运行的重要组成部分,其稳定性和可靠性直接关系到生产效率和安全性。
在工厂供配电系统中,无功补偿是一个至关重要的环节。
无功补偿是指在电力系统中为了提高功率因数而进行的补偿措施。
在工厂中,因为大量的电动设备和变压器等非线性电器的存在,会导致系统中产生大量的无功功率,造成功率因数下降,影响系统的稳定性和效率。
对工厂供配电系统进行无功补偿是非常必要的。
本文将从工厂供配电系统的概述开始介绍,接着探讨无功补偿的重要性,然后介绍无功补偿设备的分类和原理,最后分析无功补偿在工厂供配电系统中的具体应用。
通过对这些内容的详细讨论,读者将能够更好地了解工厂供配电系统无功补偿的重要性和作用,为工厂的电力系统运行提供有力的支持。
2. 正文2.1 工厂供配电系统概述工厂供配电系统是工厂生产过程中不可或缺的重要组成部分。
它承担着将电能从电源输送到各个用电设备的任务,保障了工厂正常运转的电力需求。
工厂供配电系统一般包括变电站、配电房、配电线路和各种用电设备等组成部分。
在工厂供配电系统中,变电站起着将高压电能转变为低压电能的作用,同时调节电压和电流大小,保证正常供电。
配电房则负责将电能分配到各个用电设备,确保各个设备能够正常运行。
配电线路将电能从变电站传输到配电房和各个用电设备,是供配电系统中至关重要的一部分。
工厂供配电系统的运行离不开无功补偿装置的支持。
无功补偿装置通过补偿电力系统中的无功功率,提高了功率因数,减小了系统中的无功功率,提高了供电系统的稳定性和可靠性。
通过无功补偿装置的安装和调整,能够有效降低电网负荷,减少电网损耗,提高供电质量。
工厂供配电系统是工厂正常运转的基础,无功补偿装置在其中扮演着重要的角色,对保障供电系统的安全稳定运行有着不可替代的作用。
2.2 无功补偿的重要性无功补偿在工厂供配电系统中起着至关重要的作用。
无功功率是电力系统中的一种虚功,虽然不参与能量传输,但却对系统性能有着直接影响。
低压无功补偿装置的常见类别称谓介绍
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低压无功补偿装置的常见类别称谓介绍前言:随着低压无功补偿技术的发展,在传统无功补偿装置的类别上新出现了许多新类别称谓,比如:动态无功补偿装置、滤波补偿装置、复合开关投切补偿装置、可控硅投切无功补偿装置、混合补偿装置等。
这些新类别有的关联、有的排斥,在许多资料中介绍也不统一,造成许多技术人员对这些概念形成误解,甚至影响到对设计图纸的理解执行。
本文依据标准和权威资料,对这些称谓分别予以介绍,和大家共同理解认识这些概念。
一、常见类别称谓的含义1、动态无功补偿装置在GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中,没有动态无功补偿装置的分类,但规定装置动态响应的时间:采用半导体电子开关或复合开关投切的装置,其动态响应的时间应不大于1S。
在JB/T9663-1999《低压无功功率自动补偿控制器》中,定义“动态无功功率补偿”为:一种延时时间很短(其延时时间一般不大于5S)的无功功率补偿,它主要应用于负载变化较快的场合。
那么,动态无功补偿装置实际上就可理解为:采用半导体电子开关或复合开关投切的无功补偿装置,或采用其它方式投切但延时时间不大于5S的无功补偿装置。
2、滤波补偿装置GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中,产品按有无抑制谐波或滤波功能分为:无抑制谐波或滤波功能、有抑制谐波功能、有滤波功能。
对有有抑制谐波功能的要求为:装置投入运行不能使系统谐波含量增加;对有滤波功能的要求为:装置投入运行使系统谐波含量减少,且试验中通过适量谐波电流时,系统中的谐波电流应减少至规定值的50%。
可见,滤波补偿装置实际上是一种将系统谐波滤除50%以上的补偿装置。
而其它系统谐波滤除量低于50%,投入运行不使系统谐波含量增加的装置只能是抑波补偿装置。
常见取电抗率为6%、7%、12%、14%的带电抗器的无功补偿装置,无法将系统谐波滤除50%以上,其实质是一种抑波补偿装置。
3、复合开关投切无功补偿装置GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中,产品按投切电容器的元件划分:机电开关、半导体电子开关、复合开关(机电开关和半导体电子开关的组合体)。
无功补偿柜:10kV无功补偿柜的归类
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无功补偿柜:10kV无功补偿柜的归类背景介绍在电力系统中,存在着一个重要的参数,即功率因数。
功率因数是表示被用于实际功率部分与总功率之比的一种无量纲量。
当负载中存在电感元件时,这些元件会形成感性负载,导致电流与电压之间存在一定的相位差,从而导致系统功率因数下降,甚至引起电力质量问题。
而无功补偿正是为了解决这些问题而出现的技术手段之一。
无功补偿通常可以分为静动态无功补偿,其中静态无功补偿通常采用无功补偿装置实现。
无功补偿柜的基本结构无功补偿柜是一种用于静态无功补偿的设备,它主要由电容器组、电抗器组、断路器、接触器、开关等多种元器件组成。
其中,电容器组用于提供无功补偿,通常直接连接在电网中,并与交流系统电流同相。
而电抗器组一般用于限制电网中电流的流动,防止电网中谐振引起的电压瞬变,同时也可以用于电压调节。
而断路器和接触器主要用于保护设备,并在需要时控制设备的开关。
无功补偿柜的归类按功率等级分按功率等级划分,无功补偿柜可以分为低压无功补偿柜、中压无功补偿柜、高压无功补偿柜等多种类型,其中10kV无功补偿柜是一种比较常见的高压补偿设备。
按电容器类型分按电容器类型划分,无功补偿柜可以分为固定电容器型、瞬变保护型、智能补偿型等多种类型。
固定电容器型无功补偿柜通常由固定颗粒电容器、保险丝、熔断器、电子继电器等组成,具有无噪音、互不干扰、调节范围宽等特点。
瞬变保护型无功补偿柜则不仅通过装置本身的电路角度调节,而且还具有瞬变保护功能。
智能补偿型无功补偿柜则更加智能化,可以通过电压合闸、电容器的并联或串联等技术手段实现精准补偿。
按控制方式分按控制方式划分,无功补偿柜可以分为自动无功补偿柜和手动无功补偿柜。
其中自动无功补偿柜可以根据电网的需要实现自动调节,从而保证电网的稳定性,而手动无功补偿柜则需要手动干预,通常仅在紧急情况下使用。
总结无功补偿是电力系统中重要的技术手段之一,而10kV无功补偿柜则是其中的重要装置之一。
无功补偿装置的分类及特点分析
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无功补偿装置的分类及特点分析无功补偿装置是一种用于改善电力系统中电力因数的设备,通过补偿无功功率,提高电力系统的效率和稳定性。
本文将对无功补偿装置进行分类,并分析各类装置的特点。
一、静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种常见的补偿装置,主要通过电容器或电感器实现对无功功率的补偿。
根据功能和性能,静态无功补偿装置可以进一步分为以下几类:1. 电容器补偿装置电容器补偿装置主要通过串联或并联连接电容器来补偿无功功率。
它能够快速响应电力系统对无功功率的需求,并具有较高的效率和可靠性。
电容器补偿装置广泛应用于高电压和中电压电力系统中,并具有容量大、造价低等特点。
2. 电感器补偿装置电感器补偿装置通过串联或并联连接电感器来补偿无功功率。
它主要用于低电压电力系统中,能够提供稳定的无功功率支持,并具有稳定性好、响应速度快等特点。
电感器补偿装置常用于电力变电站、电力电容器组等设备中。
二、动态无功补偿装置动态无功补偿装置相对于静态装置来说,具有更快的响应速度和更高的补偿灵活性。
根据其工作原理和特点,动态无功补偿装置可以分为以下几类:1. SVC(静止无功补偿器)SVC是一种通过控制可变电抗器进行无功功率补偿的装置。
它能够根据电力系统的需求实时调整补偿电抗值,并对系统的电压进行调节。
SVC具有高精度、快速响应的特点,广泛应用于电力系统中。
2. STATCOM(静止同步补偿器)STATCOM是一种利用可控开关器件(如IGBT)控制电流的无功补偿装置。
它能够根据电力系统的需求实时地注入或吸收无功功率,以维持电力系统的电压稳定。
STATCOM具有高动态响应能力、低电压谐振等特点,常用于电力变电站和风电场等场合。
3. DSTATCOM(动态同步补偿器)DSTATCOM是一种集动态无功补偿和无功电流过滤功能于一体的设备。
它通过控制其内部的逆变器,能够实现高精度的无功功率补偿,并减少谐波对电力系统的影响。
DSTATCOM广泛应用于工业电力系统和电力变电站等场合。
低压无功补偿装置的常见类别称谓介绍
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低压无功补偿装置的常见类别称谓介绍前言:随着低压无功补偿技术的发展,在传统无功补偿装置的类别上新出现了许多新类别称谓,比如:动态无功补偿装置、滤波补偿装置、复合开关投切补偿装置、可控硅投切无功补偿装置、混合补偿装置等。
这些新类别有的关联、有的排斥,在许多资料中介绍也不统一,造成许多技术人员对这些概念形成误解,甚至影响到对设计图纸的理解执行。
本文依据标准和权威资料,对这些称谓分别予以介绍,和大家共同理解认识这些概念。
一、常见类别称谓的含义1、动态无功补偿装置在GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中,没有动态无功补偿装置的分类,但规定装置动态响应的时间:采用半导体电子开关或复合开关投切的装置,其动态响应的时间应不大于1S。
在JB/T9663-1999《低压无功功率自动补偿控制器》中,定义“动态无功功率补偿”为:一种延时时间很短(其延时时间一般不大于5S)的无功功率补偿,它主要应用于负载变化较快的场合。
那么,动态无功补偿装置实际上就可理解为:采用半导体电子开关或复合开关投切的无功补偿装置,或采用其它方式投切但延时时间不大于5S的无功补偿装置。
2、滤波补偿装置GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中,产品按有无抑制谐波或滤波功能分为:无抑制谐波或滤波功能、有抑制谐波功能、有滤波功能。
对有有抑制谐波功能的要求为:装置投入运行不能使系统谐波含量增加;对有滤波功能的要求为:装置投入运行使系统谐波含量减少,且试验中通过适量谐波电流时,系统中的谐波电流应减少至规定值的50%。
可见,滤波补偿装置实际上是一种将系统谐波滤除50%以上的补偿装置。
而其它系统谐波滤除量低于50%,投入运行不使系统谐波含量增加的装置只能是抑波补偿装置。
常见取电抗率为6%、7%、12%、14%的带电抗器的无功补偿装置,无法将系统谐波滤除50%以上,其实质是一种抑波补偿装置。
3、复合开关投切无功补偿装置GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中,产品按投切电容器的元件划分:机电开关、半导体电子开关、复合开关(机电开关和半导体电子开关的组合体)。
变电站常用的无功补偿装置介绍
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变电站常用的无功补偿装置介绍一、基本概念1、无功补偿在系统中的作用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。
2、电力系统的主要无功电源:①同步发电机:既是有功电源,又是重要的无功电源。
②同步调相机:在正常励磁状态下运行、既不发出无功功率,也不吸收系统的无功功率。
如果加大调相机的励磁电流,这时调相机发出无功功率,如果减小调相机的励磁电流,调相机吸收无功功率,因此,调相机既可作为无功电源,发出无功功率,又可作为无功负荷,吸收无功功率。
③电力电容器:相当于无功电源,发出无功功率。
④静止补偿器:静止补偿器系电力电容器组与可调电抗器组成,它是一种技术先进、调节性能良好,既可相当于无功电源,发出无功功率,又可作为无功负荷,吸收无功功率。
⑤输电线路:作用相当于电力电容器。
二、无功电压补偿装置:并联电抗器、并联电容器、静止补偿器:其作用:利用并联电容器来产生无功,用并联电抗器从系统中吸收无功功率。
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。
静止补偿器系电力电容器组与可调电抗器组成,它是一种技术先进、调节性能良好,既可相当于无功电源,发出无功功率,又可作为无功负荷,吸收无功功率。
三、超高压线路无功补偿装置:高压并联电抗器(简称高抗)、串联补偿电容器(简称串补)。
1、高压并联电抗器作用:①降低工频电压的升高。
例如:500kV线路一般距离较长,数百公里。
由于采用了分裂导线,所以线间的电容很大,每条线路的充电容性功率可达20~30万千乏。
大容量的容性功率通过线路感性元件时,末端的电压将要升高,(见公式1),即所谓的“容升”现象。
在线路的首末端装设并联电抗器,可补偿线路上的电容电流,削弱这种容升效应(见公式2),从而限制工频电压的升高。
并联电抗器的容量QL对空载长线电容无功功率的比值称为补偿度,即QL/ QC。
无功补偿的方案及分析
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无功补偿的方案及分析无功补偿是指在电力系统中,由于电感电容等元件的存在,所产生的无功功率需要通过无功补偿装置来进行补偿,以提高电力系统的功率因数。
下面将介绍无功补偿的方案及其分析。
一、无功补偿方案1.静态无功补偿装置(SVC):SVC是一种采用电力电子技术实现的无功补偿装置,可以通过电容器和电感器的组合实现电力系统的无功调节。
静态无功补偿装置可以实现高速响应、精密补偿的特点,广泛应用于电力系统中。
2.静态同步补偿装置(STATCOM):STATCOM是一种利用电力电子技术实现的无功补偿装置,通过控制电压的相位和幅值来提供无功功率的调节。
STATCOM具有可调节容量、快速响应、高精度、无接触的优点,可广泛应用于电力系统中。
3.动态无功补偿装置(DSTATCOM):DSTATCOM是一种通过电力电子技术实现的无功补偿装置,主要用于电力系统中电压暂时性的调节和电力系统的无功稳定。
DSTATCOM可以实现快速响应、精确补偿、动态调节等特点,适用于电力系统中无功补偿的需求。
4.串联无功补偿装置(SVCUPFC):SVCUPFC是一种通过串联电容和电抗器实现电力系统无功调节的装置。
SVCUPFC可以实现动态调节、可调节容量的特点,适用于电力系统中的无功补偿需求。
二、无功补偿分析1.能够提高电力系统的功率因数:通过无功补偿装置的应用,可以减少电力系统的无功功率损耗,提高电力系统的功率因数,降低电力系统的无功功率流动,提高电力系统的效率和稳定性。
2.能够提高电力系统的电压稳定性:在电力系统中,无功补偿装置可以通过调节电压的相位和幅值,稳定电力系统的电压,减少电力系统中的电压波动,提高电力系统的稳定性。
3.能够提高电力系统的负载能力:通过无功补偿装置的应用,可以有效地调节电力系统中的无功功率,提高电力系统的负载能力,降低电力系统的负载损耗,延长电力设备的使用寿命。
4.能够减少电力设备的故障率:在电力系统中,无功补偿装置可以有效地减少电力设备的负荷压力,提高电力设备的工作环境,降低电力设备的故障率,延长电力设备的使用寿命。
无功补偿设备的几种类型及应用
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功功率源 。当系统的无功功率比较紧张时,必须充
分利用发 电机供给无功功率。 例如冬季枯水季节时, 水库水源不多 ,水力发电厂不可能按装机容量发 出
维普资讯
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无功补偿设备的几种类型及应用
额 定设计的有功功率,此时应考虑将水轮发电机降 低功率 因数运行,使其 多发无功功率,将发电机以
调相机方式运行。同步调相机相当于空载运行 的同
电容器时,最好采用集中在 电站的高压母线上,这 样装置投资最小,但仅对高压 电源端的用 电设备起
较佳 的补偿 。④ 安装补偿 电容器的电动机不能承受 反转或反转制动。当电动机停 电后 因惯性在继续运 转产生反电势时,不宜再次启动。⑤对低压侧 电动
正常运行条件下 电压水平的质量要求,无功功率补 偿设备应具备足够的、灵活 的、瞬时的调整无功功
率的能力;而且要有最佳的经济性,即使电网损耗
最小、影响最小或使综合经济效益最高。为了充分 利用设备容量 ,就要提 高功率因数。系统功率因数 提高后不仅减少线路电压损失,同时能抑制电压闪
变。消减谐波 ,可使公用母线电压正弦波畸变率和 电网负序电压达到国家标准 。
投入 电容器累计产生 16 3 .1万 ka . 98 4 3 Vr h的无功 电量,与去年同期 13 1.9万 ka . 464 9 V r h相 比,多 发无功电量 529 3 万 k a . 3 1.2 V r h的无功 电量 , 折合 有功电量 406 8 万 ka . 。因此无功补偿所带 0 .58 Vr h 来的经济效益是显而易见的,我们需要坚持不懈地 做好这项工作 。
机做个别补偿时,电容器的开关Fra bibliotek电动机同时进行 , 则效果最好。因为当电动机不工作时,则不必加装
各类无功功率补偿设备
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一二三各类无功功率补偿设备的简介及比较 电压是衡量电能质量的主要指标,电力系统的运行电压水平与无功功率的平衡密切相关:系统的无功电源比较充足,系统就有较高的运行电压水平,反之,无功不足运行电压水平就会偏低。
因此,应该力求实现在额定电压下的系统无功功率的平衡。
系统拥有的无功功率电源必须满足正常电压水平下的无功需求,并留有适当的备用容量。
当系统出现无功功率过剩时,应适当减少无功电源发出的无功功率;当系统无功功率不足时,应当补充无功功率。
这些能够灵活调节系统无功功率充足性的设备就是无功功率补偿设备,电力传输系统中常见的无功功率补偿设备如下所示。
无功功率补偿设备--发电机 同步发电机是电力系统中的一个重要组成部分,它既是一个有功电源,同时也是最基本的无功电源。
在不影响有功功率平衡的前提下,通过调节发电机励磁电流的大小来改变发电机的功率因数,进而调节无功功率,从而调整系统的运行电压,发电机调节无功功率具有较低的运行费用。
无功功率补偿设备--同步调相机 同步调相机实质上是只发无功功率的同步发电机,它在过励磁运行时向系统供给感性无功功率成为无功电源,在欠励磁运行时从系统吸取感性无功功率成为无功负荷。
因此改变同步调相机的励磁,可以平滑地改变其输出(或吸收)的无功功率,从而平滑地调节所在地区的电压。
同步调相机的有功损耗较大,并且小容量的调相机每kVA容量的建设投资费用也较大,故同步调相机宜于大容量集中使用,常安装在枢纽变电所;同步调相机为旋转机械,运行维护比较复杂。
无功功率补偿设备--静电电容器 静电电容器只能向系统供给感性无功功率,而不能吸收无功功率。
它所供出的感性无功功率与所在节点的电压 的平方成正比,即 式中, 为静电电容器的容抗 静电电容器作为无功功率补偿设备,优点是: (1)静电电容器是根据需要由许多电容器连接组成的,故静电电容器组的容量可大可小,既可集中使用,又可分散使用,使用比较灵活; (2)静电电容器在运行时的功率损耗比较小,约为额定容量的0.3%~0.5%; (3)静电电容器没有旋转部件,维护比较方便。
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无功补偿设备主要分类简介
无功补偿是电力系统及电力设备稳定运行的重要保障,无功补偿设备也是输配电网必备的重要设备。
无功补偿设备大致可分为三类:调相机、静止无功补偿装置(Static Var Compensator,SVC)、静止无功发生装置(Static Var Generator,SVG)。
调相机或称同步调相机、同步补偿机是较早出现的一类无功补偿设备。
调相机实际是一台空载运行的同步电动机,利用同步电动机在不同励磁电流下的发出或吸收无功电流的能力起到无功补偿作用。
当正常励磁时,调相机的电枢电流接近于零;过励磁时,调相机向电网发出无功电流;欠励磁时,调相机从电网中吸收无功电流。
因此,调相机经常运行在过励状态,励磁电流较大,损耗也比较大,发热比较严重。
为方便运行起见,调相机一般与发电厂中的同步发电机组或负荷端的异步电动机组安装在一起,容量较大的调相机还需要采用氢气冷却。
以上缺点均大大限制了调相机的应用范围,目前除在高压直流输电线路的终端作动态无功支持外,已很少使用。
SVC是目前应用最为广泛的一类无功补偿设备。
单就字面而言,SVC中的“Static”即静止,是相对于调相机的旋转而言,因此除调相机和SVG之外,凡是用电感或电容进行无功补偿的装置均可称作SVC。
按国际大电网会议的定义,SVC可分为以下7类:机械投切电容器(MSC)、机械投切电抗器(MSR)、自饱和电抗器(SR)、晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器(TSR)、自换向或电网换向转换器(SCC/LCC)。
实际上以上7类仍未能涵盖全部SVC设备,例如MCR(Magnetic Control Reactor)——磁阀式可控电抗器设备以及由以上两类或几类技术混合构成的设备。
一般认为应慎重使用SVC这一名词,因为其所能指代的范围过于宽泛。
在种类繁多的SVC设备中,一般可按控制/投切设备的种类分为机械投切型及电力电子型两大类,通常所称的SVC设备也是指这两类。
前者一般包括机械投切电容器(MSC)、机械投切电抗器(MSR)等,共同特点是采用机械投切开关如接触器、遥控断路器等作为投切设备,其优点是鲁棒性较好、不易受谐波干扰等,缺点则是响应时间长、一般只能分级投入不易实现动态无级补偿等。
后者一般包括晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电
抗器(TSR)等,其优点是响应速度快、控制精度较好、能实现过零投切、具备动态补偿能力等,缺点则是电力电子器件易受谐波干扰。
随着电力电子技术的发展,电力电子型SVC设备有逐渐取代机械投切型SVC设备的趋势。
SVG(Static Var Generator)与SVC一样,也是一种“静止”设备,是近年出现的新一代无功补偿设备。
SVG以IGBT模块构成的电压源型逆变器为核心,通过实时检测负载电流波形,并调节桥式整流电路交流侧输出电流达到调节负载电流的幅值和相位的目的。
通过以上调节,可以吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿。
SVG具有响应速度快、吸收无功连续、产生的高次谐波量小、调节范围广、耗损与噪音小等突出优点。
SVG的主要问题是电压等级和容量受IGBT器件性能限制,较难做到较高电压等级和较大规模容量,目前一般在1kV以下电压等级应用较为广泛。