|
1 无功补偿的基本原理 无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率。 图1 无功功率补偿原理图 S1为功率因数改善前的视在功率 S2为功率因数改善后的视在功率 2 无功的经济补偿 对于电力系统而言，在高压侧或低压侧均可进行补偿。但是，如果在低压侧进行补偿，既可减少变压器、输电线路等的损耗，又可提高变压器、输电线路的利用率及提高负载端的端电压，所以补偿电容器的安装越靠近负载端，对用户而言越可获取较大的经济效益。由图1可见，装设补偿电容器后，改善了负荷侧的功率因数，用电负荷所需的无功功率，由电容器直接提供，可以降低电网的总电流 式中 I--视在电流 Ip--有功电流 Ic--电容电流 因为在低压侧装设了电容器补偿无功电流，即无功电流由电容器提供，所以在进行电网设计时，只考虑有功电流即可，大大节省变压器及输电线路的投资。对于已有的电网，也能够提高电网的出力。 2.1 减少输电线路及变压器的损耗 Pn=3I2·R =3I2p·R+3I2q·R 式中 Pn--有功功率损失 R--每项输电线路的电阻(含输电线路及变压器) 输电线路电阻R=KL/A 式中 K--电阻系数 A--导线截面积 L--导线长度，m 变压器电阻R=YkU2/Sn 式中 Yk--变压器短路阻抗，Ω U--系统电压，V Sn--变压器额定容量，kVA 2.2 增加变压器及输电线路的利用率 所增加的利用率为： (P2-P1)/P1=［(cos1-cos2)-1］×100% 式中 cosφ1--改善前的功率因数 cosφ2--改善后的功率因数 2.3 提高系统的端电压减少系统的电压降 du(%)=Qc/Sn×Xk(%) 式中 du(%)--电压提高百分比 Qc--补偿电容器的容量，kvar Sn--变压器容量，kVA Xk(%)--变压器阻抗百分比 3 无功补偿方式 理论上而言，无功补偿最好的方式是在哪里需要的无功，就在哪里补偿，整个系统将没有无功电流的流动。但在实际电网当中这是不可能做到的。因为无论是变压器、输电线路还是各种负载，均会需要无功。所以实际电网当中就补偿装置的安装位置而言有如下几种补偿方式：①变电所集中补偿；②配电线路分散补偿；③负荷侧集中补偿；④用户负荷的就地补偿。 (责任编辑：admin) |