7/24小时
全国服务热线
400-990-6601

“烧脑”的无功补偿,让你轻松了解!

浏览量:248   / 时间:2022-05-10

电力系统中

有位重要的角色----“无功补偿”

常见的补偿设备有

电容器、电抗器、SVG装置等

它们虽然都戴了一顶的“无功”的帽子

却在电网中占据着举足轻重的地位!

晚上变电站

为什么要进行无功补偿

自从特斯拉先生将世界带入交流电时代之后,我们就多了一位新的朋友----功率因数,功率因数的大小与电路的负荷性质有关,有些用电设备的功率因数=1,有些则<1


和功率因数密切相关的,还有有功功率无功功率两个概念。


所谓有功功率,不难理解,就是日常我们所有用电设备的能量来源,而无功功率,也并非无用功率,它的存在对能量的传输和交换有着巨大意义。


打个比方,无功功率就像水系,有功功率就像水上的物体,没有充足的水及水的流动,物体就无法运送到重要的地方。


功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,也是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数越低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。


形象的说,如同大家平日吃苹果,削苹果皮的技术,我们称为功率因数,削下的苹果皮,我们称为无功功率,而削过皮的苹果,称为有功功率,当削皮技术越高,也就是功率因数越接近于1时,削下的苹果皮也就越薄,相当于无功功率越低,从而吃进肚子里的苹果也就越多,代表有功功率越高。

示意图.webp


而一台发电机的容量一旦确定,在它运转起来之后,有功功率和无功功率会同时“瓜分”它的容量,我们为了让这些容量可以更多的分配给有功功率,同时又要满足设备运转时所需要的无功功率,也就是保障“水系”的充足,就要给系统增加一些“无功”的补给,也就是我们常常说的无功补偿。


无功补偿装置的存在可保证无功功率的供给,以满足用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 

1



无功补偿的基本原理

一般在系统中所说的无功负载大部分是感性无功负载,把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,当感性无功负载吸收能量时,容性负载释放能量,而感性负载释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在容性负载和感性负载之间交换,这样容性负载所吸收的无功功率可以从容性负荷装置输出的无功功率中得到补偿,无功功率就地平衡掉,以降低线路损失,提高带载能力,进而降低电压损失及缓解发电厂的供电压力。

高压电力塔架和线路电缆


无功补偿的形式

1.同步调相机

优点:既能发出感性无功,又能吸收感性无功。

缺点:损耗大,噪音大,响应速度慢,结构维护复杂。

适用场合:发电厂尚有少量应用。


2.就地补偿

优点:末端补偿,能最大限度的降低线损。

缺点:台数较多,投资较大。

适用场合:水厂、水泥厂应用较多。


3.集中补偿

优点:可对整个变电所进行补偿,投资相对较小。

缺点:一般为固定补偿,在负载低时可能出现果补偿。

适用场合:适用于负载波动小的系统。


4.自动补偿

优点:能自动调节无功出力,使系统无功保持平衡,技术成熟,占地小,造价低。

缺点:响应时间较慢,受电容器放电时间限制。

适用场合:目前主流补偿方式,满足大多是行业用户需求。


5.晶闸管投切电容器

优点:相应速度快、无通流,无冲击。

缺点:占地面积小,造价高。

适用场合:多用于港口等负荷变化快速的场合。


6.晶闸管控制电抗器

优点:响应速度快,无级调节,技能补偿容性无功,又能补偿感性无功。

缺点:占地面积大,造价高。

适用场合:多用于钢铁,电气化铁路和输变电系统。


7.磁控电抗器

优点:动态响应,双向补偿,无需多级串联,产生谐波小。

缺点:响应时间相对较慢,噪声大。

适用场合:在高压西戎中占有优势。

无功补偿的收益

  • 补偿无功功率,提高功率因数。

  • 降低输电线路及变压器的损耗。

  • 增加电网的传输能力,提高设备利用率。

  • 改善电压质量。

  • 节约电费支出。


结语



在电网中还有许多如同无功补偿装置一样重要的角色,都需要我们认真学习和关注。


如今我们的生活全然离不开“电力”的供给,只有维持电网稳定并提高供电能力,才能让“电力”更好的服务于我们。