由于企業電網中存在著大量無功功率頻繁變化的設備.又加上用戶中又有大量的對系統電壓穩定性有較高要求的精密設備,為確保企業電網正常運行,各等級供電電壓必須穩定在一定范圍內,而網絡各節點無功功率$平衡狀況決定了該節點的電壓水平,所以,無功功率及其補償技術越來越多受到關注。同時,隨著企業的電能需求量逐步增大,合理用電、節約用電就顯得更為重要。 在用電量大幅增加的負荷中.無功負荷電流和諧波電流不僅增大供電系統的損耗,而且可能引發繼電保護故障與計量誤差,所以,研究無功補償及其與高次諧波相關聯技術.選擇合適的補償方式,規劃、設計、合理安裝無功補償設備對節能降耗具有現實意義。
無功負荷與補償方式
無功負荷
1)鋼鐵企業配電系統中,異步電動機、感應 電爐、吊車、交流電焊機等大量電感性設備主要是 無功功率的消耗者。
2)電力變壓器所消耗的無功功率一般為其 額定容量的10%-15%,空載無功功率約為滿載 時的1/3左右,在鋼鐵企業中,為了提高供電的可 靠性,加大了備用率,一般供電與配電變壓器的負 載率都偏低,所以,變壓器空載運行或長期處于低 負載狀態下運行會大大降低功率因數。
3)當供電電壓超出規定范圍時會對功率因數造成很大影響。供電電壓高于額定值的時,由于磁路飽和的影響,無功功率將增長得很快;低于額定值時,無功功率將相應減少,而使他們的功率因數有所提高,但是,供電電壓降低會影響到電氣設備的正常工作,由此可見無功功率與 配電電壓之間的緊密關系。
補償原則
無功補償實質上是借助于無功補償設備提供必要的無功功率,以此來提高系統功率因數,降低電耗.改善供電網的電壓質量。但是,從電網無功功率消耗的基本狀況看,各級供電網絡和配、用電設備都要消耗一定數量的無功功率,尤其低壓配電網消耗所占的比例更大。為最大限度地減少無 功功率的傳輸損耗,提高供配電設備的效率,一般 無功補償設備的配置應貫徹“分級補償,就地平 衡”的基本原則,主要有以下幾點:
1)系統補償與用戶補償相結合;
2)以總體平衡與局部平衡相結合,以局部平衡為基礎;
3)以分散補償與集中補償相結合,以分散為主;
4)降損與調壓相結合,以降損為主。
補償方式
目前,電力系統的補償方式有以下幾種:
1)集中補償。將配電系統所需的無功補償容 量全部集中于變電所或配電變壓器的饋電匯流母 線上.對無功進行統一補償。
2)分散補償。將配電系統所需的無功補償容 量按局部負載大小分配,這種補償方式適合負荷較 分散的補償場合。
3)就地補償。將電容器直接安裝于用電設備附近,與電動機或傳動側整流負荷的供電回路相并聯,對系統最末端負詩所消耗的無功功率進 行就地補償,以提高配電系統的功率因數,這是一種徹底的補償方式。
晶閘管投切電容器(thyristor sv itched car pacitor簡稱
TSC型)。分相調節、直接補償、裝置本身不產生諧波,損耗小,但本質上屬于有級調 節,有暫態過程,所以,適用于容量偏小或者較低 電壓的配電網中。