无功补偿.doc

无功补偿功率因数用 cos Φ表示,它表示有功功率在线路中所占的比例。当 cos Φ=1时, 线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。交流电在通过纯电阻的时候, 电能都转成了热能, 而在通过纯容性或者纯感性负载的时候, 并不做功. 也就是说没有消耗电能, 即为无功功率. 当然实际负载, 不可能为纯容性负载或者纯感性负载, 一般都是混合性负载, 这样电流在通过它们的时候, 就有部分电能不做功, 就是无功功率, 此时的功率因数小于 1, 为了提高电能的利用率, 就要进行无功补偿. 在大系统中, 无功补偿还用于调整电网的电压, 提高电网的稳定性。在小系统中,通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照 wangs 定理: 在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此,对于三相电流不平衡的系统, 只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器, 不但可以将各相的功率因数均补偿至 1, 而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。配电网无功补偿的主要方式有五种:变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。变电站补偿:针对电网的无功平衡, 在变电站进行集中补偿, 补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等, 主要目的是平衡电网的无功功率, 改善电网的功率因数, 提高系统终端变电所的母线电压, 补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿装置一般集中接在变电站 10kV 母线上, 因此具有管理容易、维护方便等优点, 缺点是这种补偿方式对 10kV 配电网的降损不起作用。配电线路补偿: 线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。线路补偿点不宜过多; 控制方式应从简,一般不采用分组投切控制;补偿容量也不宜过大, 避免出现过补偿现象; 保护也要从简, 可采用熔断器和避雷器作为过流和过压保护。线路补偿方式主要提供线路和公用变压器需要的无功, 该种方式具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点, 适用于功率因数低、负荷重的长线路。缺点是存在适应能力差, 重载情况下补偿不足等问题。在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中: 由于用电户多为单相负荷或单相和三相负荷混用, 并且负荷大小不同和用电时间的不同。所以, 电网中三相间的不平衡电流是客观存在的, 并且这种用电不平衡状况无规律性, 也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流,电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损,还会增加变压器的铁损,降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行,最终会造成三相电压的不平衡。调整不平衡电流无功补偿装置, 有效地解决了这个难题, 该装置具有在补偿线路无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1, 三相电流调整至平衡。实际应用表明, 可使三相功率因数补偿到 5 以上, 使不平衡电流调整到变压器额定电流的 10 %以内。随机补偿: 随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接, 通过控制、保护装置与电动机同时投切的一种无功补偿方式。县级配电网中有很大一部分的无功功率消耗在电动机上,因此,搞好电动机的无功补偿,使其无功就地平衡, 既能减少配电线路的损耗, 同时还可以提高电