无功功率补偿及滤波补偿.doc

无功功率补偿及滤波补偿电能质量越来越重要,提高功率因数是较重要的手段,不仅节约用电成本而且投资效益十分显著。电网中的变压器,电机、感应加热器、线圈等感性负载的电流滞后产生的磁场反向能称为无功功率。此外电力的输送也会产生大量的无功功率。它们导致: ■增加电能消耗及用电成本■增大电网功率损耗及电网压降■降低输电效率■增加变压器损耗及配电电缆尺寸■引发瞬变,暂态,波动,畸变,下凹等各种负载的功率因数负载类别半载~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 感性负载的电流滞后谐波的产生及影响: 电力系统中大量非线性或直流设备产生大量的谐波,造成波形畸变而严重影响电能质量及威胁设备及电网的安全运行。谐振:在谐波负载的电力系统,投入的电容器会造成谐振,使电网及器件发生严重故障,就电容器而言,并联谐振使谐波电流放大,造成电容器严重过电流而损坏,串联谐振使电容器严重过电压而损坏,在谐波情况下,除了电容器,对补偿系统中的电抗器,接触器,熔断器等器件均应考虑谐波承受裕度的安全可靠。■电容器的电压升高电容器串联电抗器后,电容器端电压上升即:UC=U+UL+UH UC:电容器串联电抗器后的端电压 U:系统电压 UL:流入串联电抗器谐波电流造成的电压升高 UH:流入电容器各次谐波电流造成的电压升高根据串联不同电抗率,UL为: UL=UC/(1-U) 无功补偿主要器件■电容器产生超前无功功率以补偿滞后的无功功率,稳定电网电压,进行电网波形校正。低压从100V~1000V,容量从1KVAR~100KVAR(单台),1000KVAR(装置) ■电抗器针对电网非线性负载的谐波污染,与电容器串联谐振组成去谐电容器组,降低谐波畸变达到清洁电网的目的。■接触器作为开关器件切换电容器组,开关操作有机械方式为主,对快速负荷应采用电子开关方式,如电焊机,吊机等。■熔断器当今无功补偿采用熔断器负荷开关代替塑壳开关作短路保护,是更为可靠,有效,及安全的选择。■控制器智能化无功优化控制装置,可保证电容器组优化组合及用较少开关次数实现较大的操作可能性,对快速负荷采用不同的信号(电平)触发方式。各类无功补偿并串联谐振及滤波系统■纯电容补偿系统: 用于电网谐波符合国际标准,或可经验估算,其系统中总的非线性设备仅小于总设备容量的15-25% ■带调谐(滤波)电抗器的补偿系统: 由于在含有谐波的系统中不能适用电容补偿(或按经验,系统非线性设备容量大于25%小于50%),因此必须串联调谐(滤波)电抗器,通常将串联谐振频率设置为低于系统可能的较低次谐波(一般为5次250HZ),从而在谐波频率下使电容器组呈感性,此时无谐振及谐波放大并由于良好的阻抗匹配,能吸引谐波(如5次)较高可达30%-50%,较常用及较可靠的选择是选取7%的电抗率能适合绝大多数场合的使用。■纯滤波电容器装置在大量谐波的系统中采用(或系统非线性设备大于50%,装置在工频时产生无功以提高功率因数, 对电抗器按谐波频率设置为串联谐振而引起的低阻抗以吸取大部分谐波电流,按正波形畸变,滤波器还按不同的电网情况,设计为单调滤波器,双调滤波器及高通滤波器详情请接洽本公司。■晶