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無(wú)功功率(無(wú)功電流)型控制器:較完善的解決了功率因數(shù)型的缺陷。智能化的設(shè)計(jì),有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,能兼顧線(xiàn)路的穩(wěn)定性及檢測(cè)補(bǔ)償效果,并能對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行完善的保護(hù)及檢測(cè)。1、諧波含量及分布配電系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生電流以及電壓諧波,根據(jù)電流諧波次數(shù)與幅值及電壓諧波總畸變率等特性確認(rèn)補(bǔ)償方案。由于是無(wú)功型的控制器,也就將補(bǔ)償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線(xiàn)路在重負(fù)荷時(shí),哪怕cosΦ已達(dá)到0.99(滯后),只要再投一組電容器不發(fā)生過(guò)補(bǔ),也還會(huì)再投入一組電容器,使補(bǔ)償效果達(dá)到z佳的狀態(tài)。
無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊话惴椒?/span>
無(wú)功補(bǔ)償通常采用的方法主要有3種:低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡(jiǎn)單介紹這3種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
低壓個(gè)別補(bǔ)償
低壓個(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無(wú)功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接,它與用電設(shè)備共用一套斷路器(即開(kāi)關(guān))。通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連續(xù)運(yùn)行(如大中型異步電動(dòng)機(jī))的無(wú)功消耗,以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主。有的控制器不是自動(dòng)認(rèn)相,那就得接通電源后看一下控制器功率因數(shù)的顯示,如果是滯后那就是正確的如果是超前那就是錯(cuò)誤的,要對(duì)調(diào)電流信號(hào)或電壓信號(hào)。低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是:用電設(shè)備運(yùn)行時(shí),無(wú)功補(bǔ)償投入,用電設(shè)備停運(yùn)時(shí),補(bǔ)償設(shè)備也退出,因此不會(huì)造成無(wú)功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。
低壓集中補(bǔ)償
低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過(guò)低壓開(kāi)關(guān)接在配電變壓器低壓母線(xiàn)側(cè),以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置,根據(jù)低壓母線(xiàn)上的無(wú)功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行,做不到平滑的調(diào)節(jié)。無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔茫孩叛a(bǔ)償無(wú)功功率,可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn):接線(xiàn)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量小,使無(wú)功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,是目前無(wú)功補(bǔ)償中常用的手段之一。
高壓集中補(bǔ)償
高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的6~10kV高壓母線(xiàn)上的補(bǔ)償方式。適用于用戶(hù)遠(yuǎn)離變電所或在供電線(xiàn)路的末端,用戶(hù)本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí),可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用;補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切,從而合理地提高了用戶(hù)的功率因數(shù),避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加。異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行就是將異步電動(dòng)機(jī)三相轉(zhuǎn)子繞組適當(dāng)連接并通入直流勵(lì)磁電流,使其呈同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,這就是"異步電動(dòng)機(jī)同步化"。同時(shí)便于運(yùn)行維護(hù),補(bǔ)償效益高。
諧波來(lái)源
電力系統(tǒng)中的諧波來(lái)自電氣設(shè)備,也就是說(shuō)來(lái)自發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備。由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可能是完善的正弦波,因此發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓波形不可能是一點(diǎn)不失真的正弦波。
目前我國(guó)應(yīng)用的發(fā)電機(jī)有兩大類(lèi):隱極機(jī)和凸極機(jī)。
隱極機(jī)多用于汽輪發(fā)電機(jī),凸極機(jī)多用于水輪發(fā)電機(jī)。對(duì)于諧波分量而言,隱極機(jī)優(yōu)于凸極機(jī),但隨著科技進(jìn)步,可控硅、IGBT等電子勵(lì)磁裝置的投入,使發(fā)電機(jī)的諧波分量有所上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于額定電壓的10%以上時(shí),由于電機(jī)的磁飽和,會(huì)使電壓的三次諧波明顯增加。無(wú)功補(bǔ)償主要作用:1、提供無(wú)功電流,減少變壓器的負(fù)擔(dān),使變壓器的容量能夠充分發(fā)揮,盡量提供有功功率,少提供無(wú)功功率。同樣在變壓器的電源側(cè)電壓超過(guò)額定電壓10%以上時(shí),也會(huì)使二次側(cè)電壓的三次諧波明顯增加。由于電網(wǎng)電壓偏移在±7%以下,所以發(fā)電、變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量都比較小,比國(guó)家的考核標(biāo)準(zhǔn)低的多,因此發(fā)電、變電設(shè)備不是影響電網(wǎng)電壓波形方面質(zhì)量的主要矛盾。為此,影響電網(wǎng)電壓波形質(zhì)量的主要矛盾是非線(xiàn)性用電設(shè)備,也就是說(shuō)非線(xiàn)性用電設(shè)備是主要的諧波源,非線(xiàn)性用電設(shè)備主要有以下四大類(lèi):
· 電弧加熱設(shè)備:如電弧爐、電焊機(jī)等。
· 交流整流的直流用電設(shè)備:如電力機(jī)車(chē)、電解、電鍍等。
· 交流整流再逆變用電設(shè)備:如變頻調(diào)速、變頻空調(diào)等。
· 開(kāi)關(guān)電源設(shè)備:如中頻爐、彩色電視機(jī)、電腦、電子整流器等。
無(wú)功補(bǔ)償在改善供電系統(tǒng)中電網(wǎng)的功率因數(shù),減少供電變壓器和輸電線(xiàn)路的損耗,提高供電效率以及改善供電環(huán)境方面發(fā)揮著作用。合理選擇補(bǔ)償裝置可以地減少電網(wǎng)損耗,提高電網(wǎng)質(zhì)量。因此,電力調(diào)度中的無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊恍┫嚓P(guān)技術(shù)進(jìn)行了淺層次探討,使我們認(rèn)識(shí)到無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)諸多細(xì)節(jié)的重要性。相反,選擇或使用不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致許多因素,例如電源系統(tǒng),電壓波動(dòng)和諧波增加。但是您對(duì)無(wú)功補(bǔ)償了解多少呢,下面一起學(xué)習(xí)吧。
1.功率的概念
功率是每單位時(shí)間完成的工作量或能量轉(zhuǎn)換的量。
視在功率:視在功率是指發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的總功率,可以分為有功部分和無(wú)功部分
有功功率:有功功率是維持電氣設(shè)備正常運(yùn)行所需的功率,即將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量(機(jī)械能,光能和熱能)的電能。
無(wú)功功率:一種無(wú)功功率,用于交換電路中的電場(chǎng)和磁場(chǎng),并用于建立和維持電氣設(shè)備中的磁場(chǎng)。它不執(zhí)行外部工作,而是將其轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。這種投切方式依靠于專(zhuān)用的接觸器的動(dòng)作,具有抑制電容的涌流作用。建立磁場(chǎng)時(shí),所有帶有電磁線(xiàn)圈的電氣設(shè)備都會(huì)消耗無(wú)功功率。無(wú)功功率不起作用,但是為了確保有功功率的傳導(dǎo),必須首先滿(mǎn)足電網(wǎng)的無(wú)功功率。
2.為什么需要無(wú)功補(bǔ)償
通常情況下,電氣設(shè)備不僅需要從電源獲取有功功率,而且還需要從電源獲取無(wú)功功率。接容性負(fù)載時(shí)則含有奇次諧波電壓,其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供應(yīng)超過(guò)需求,則電氣設(shè)備將沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng),這些電氣設(shè)備將無(wú)法在額定條件下運(yùn)行,并且電氣設(shè)備的端電壓將下降,這會(huì)影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。
但是,從發(fā)電機(jī)和高壓傳輸線(xiàn)提供的無(wú)功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足負(fù)載的需求。因此,應(yīng)在電網(wǎng)中安裝一些無(wú)功補(bǔ)償裝置,以補(bǔ)充無(wú)功功率,以確保用戶(hù)對(duì)無(wú)功功率的需求。低壓就地?zé)o功補(bǔ)償:缺點(diǎn)是:1、一次性投資金額較大,但是收益更大。只有電氣設(shè)備才能在額定電壓下工作。無(wú)功補(bǔ)償是將設(shè)備與容性負(fù)載和感性負(fù)載并聯(lián)連接在同一電路中。能量在兩個(gè)負(fù)載之間交換,這樣,電感性負(fù)載所需的無(wú)功功率可以由電容性負(fù)載輸出功率補(bǔ)償。