低压无功补偿技术研究
- 格式:doc
- 大小:15.50 KB
- 文档页数:3
低压无功补偿调研报告
低压无功补偿是一项重要的能源管理技术,可以提高电网供电质量,降低能耗和成本,促进可持续发展。
为了进一步了解低压无功补偿的应用状况和存在的问题,本次调研报告对相关领域进行了调查和分析。
调研结果显示,目前低压无功补偿在工业生产中应用广泛,特别是在电气设备运行过程中,容易产生无功功率。
通过无功补偿装置的安装和调节,可以将电网的无功功率控制在合理范围之内,提高电网的能耗效率。
然而,调研还发现存在一些问题,例如,低压无功补偿设备安装率较低,缺乏智能化管理和控制手段。
许多企业和机构缺乏对低压无功补偿技术的了解,对其应用潜力和经济效益认识不足。
此外,一些设备存在质量问题,使用寿命较短,运行稳定性差,给用户造成一定的困扰。
针对上述问题,本报告提出了以下建议:
1.加强宣传和普及:通过举办培训班、发布技术手册、组织学
术研讨会等方式,提高用户对低压无功补偿技术的了解和认识,充分发挥其在提高能效、降低能耗方面的潜力。
2.推广先进技术:加强对低压无功补偿设备的研发和应用,推
广智能化管理和控制技术,提高设备的稳定性和寿命。
3.加强质量监管:加强对低压无功补偿设备的质量监管,建立
健全的质量认证体系,鼓励企业加大研发投入,提高产品质量。
4.政策支持:加大对低压无功补偿技术的政策支持力度,鼓励
企业进行技术创新和示范应用,提高技术含量和竞争力。
综上所述,低压无功补偿技术具有巨大的应用潜力和经济效益。
在宣传普及、技术推广、质量监管和政策支持等方面加大投入和力度,将有助于推动低压无功补偿技术的发展,提高电网的能耗效率,促进可持续发展。
14科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald目前,无功补偿作为一种提高输电效率、提高输电安全性、提高供电设备利用率和改善供电质量的技术,在供电的各个系统得到广泛应用。
但近几年因各种新型用电设备的大量使用,使低压电网发生较大变化,使得无功补偿设备的安全性和可靠性降低。
1 低压无功补偿的现状据大庆某电气管理处调查资料显示,大庆某地区的无功补偿装置有90%在保质期内出现过质量问题,有50%出现过停运。
该地区的低压无功补偿被业内专家评价为“处于瘫痪状态”。
出现以上的状况主要是因为近几年低压电网受到谐波污染的现象越来越普遍和严重,如表1所示为低压电网变化。
针对这种变化,设备制造厂商及大多数用户没有采取措施,在设计和元器件选型等方面仍采用过去的技术方案,使得低压无功补偿设备的可靠性和安全性降低。
补偿设备的故障主要表现在电容器因过载失效,严重的甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故。
我国低压并联电容器近几年在技术和质量上没有显著提升,以至于在招标时,设计部门或甲方单位为了保证供电系统的稳定性和可靠性,指定使用进口品牌电容器。
另外,用电单位不愿意投资对补偿设备进行谐波治理改造,或采用带滤波功能的补偿设备。
因为带滤波功能的补偿设备比普通设备成本和价格高很多,用户宁可不断更换电容器也不愿进行谐波治理。
无源滤波已是最经济的谐波治理方案,想解决谐波问题需进行必要投资,否则电网中的谐波只能越来越多,会对其他电气设备的可靠运行及安全造成较大影响,无功补偿面临的形势越加严峻。
2 谐波的危害与治理2.1谐波的危害非线性负载是谐波产生的根本原因。
当电流流经负载时,与所加电压不呈线性关系就会形成非正弦电流,产生谐波。
谐波对电力系统造成的不良影响归纳起来有以下几方面:①使电网电压和电流波形发生畸变,致使电能品质变坏;②使电器设备铁损增加,造成电器设备过热,降低正常出力;③使电介质加速老化,绝缘寿命缩短;④影响控制、保护和检测装置的工作精度和可靠性;⑤使具有容性的电气设备和电气材料发生过热而损坏;⑥对弱电系统造成严重干扰,甚至可能在某一高次谐波的作用下,引起网路谐振,造成设备损坏。
低压无功补偿装置试验报告一、试验目的和背景无功补偿是电力系统中十分重要的环节,可以提高电力质量,改善电能利用效率,降低线路损耗,并减少对系统的占用容量。
本次试验是对低压无功补偿装置的性能进行测试和评估,以验证其满足设计要求。
二、试验内容1.验证无功补偿装置的容量和功率因数调节范围2.测量无功补偿装置的电流、电压、功率因数、功率因数调整速度等参数3.分析试验结果,评估无功补偿装置的性能三、试验设备和仪器1.无功补偿装置主控系统2.电流互感器、电压互感器3.电能表、功率因数仪、数字示波器等四、试验步骤1.将无功补偿装置接入待测低压电力系统,并确保电力系统工作正常。
2.启动无功补偿装置主控系统,设置不同的无功容量和功率因数目标值。
3.使用电流互感器和电压互感器测量无功补偿装置输入电流和输出电流。
4.使用电能表和功率因数仪测量无功补偿装置的总功率因数和调整速度。
5.使用数字示波器观察无功补偿装置的电压波形和电流波形。
6.记录试验数据,并进行分析和评估。
五、试验结果1.无功补偿装置的容量和功率因数调节范围符合设计要求。
2.无功补偿装置的总功率因数在目标范围内稳定调整,调整速度较快。
3.无功补偿装置的电压波形和电流波形稳定,无明显谐波变形。
六、试验分析和评估1.无功补偿装置的容量和功率因数调节范围满足实际工作需求,可以根据不同工况进行调整。
2.无功补偿装置的总功率因数调整速度快,能够快速响应系统需求,提高电力质量。
3.无功补偿装置的电压波形和电流波形稳定,无明显谐波变形,满足电力系统的使用要求。
七、结论本次试验验证了低压无功补偿装置的性能符合设计要求,能够稳定地调整功率因数,提高电力质量,降低线路损耗,并减少对系统的占用容量。
该无功补偿装置适用于低压电力系统中的无功补偿应用。
八、存在问题和建议在试验过程中,发现无功补偿装置的输入电流波形存在较大的谐波含量,需进一步优化设计,减少谐波影响。
建议增加谐波滤波器或采用其他有效措施进行谐波抑制。
低压配电系统中无功补偿的应用研究随着人们生活水平的提高,电力负荷持续增长,大量感性负荷和新型非线性电力设备在电网中得到广泛应用,这就要求电网必须提供足够的无功功率,否则,将会对电网的供电质量造成严重影响。
尤其是低压电力,用户数量多,分布范围广,所用负荷的功率因数又比较低,因此对低压配电系统进行无功补偿具有十分重要的意义。
1 低压配电系统无功补偿的原理和原则1.1 低压配电系统无功补偿原理无功功率是指没有消耗,仅是将电能转换为其他形式的能,这种能量是部分电气设备能够做功的必备条件,同时这种能量能够和电能进行周期性转换,如电磁元件建立磁场占用电能、电容器建立电场占用电能等。
在配电网中,若电流分别在电感元件、电容元件中做功,会使电流和电压出现不同相,前者使电流比电压超前90℃,后者使电流比电压滞后90℃。
在同一组成电路中,电感电流和电容电流具有完全相反的方向,在相位上相差180℃。
此时若在电磁元件电路中安装合适的电容元件,使电感电流和电容电流完全抵消,减少电路中电流和电压矢量的夹角,提高整个配电网的做功性能,这就是无功补偿的原理。
1.2 低压配电系统无功补偿的基本原则在对低压配电网进行无功补偿配置时必须遵循下述三个原则:第一,总体平衡和局部平衡相结合的原则;第二,分散补偿和集中补偿相结合的原则;第三,降损和调压相结合的原则。
通常情况下,低压配电网络在进行无功补偿时,都以局部、分散补偿为主,兼顾整体平衡和集中补偿,还要结合电力部门和用户补偿进行整体设计,最大限度减少无功功率在低压配电网的输送,实现就地补偿和平衡。
2 无功补偿技术在低压配电系统的应用探究2.1 通过无功补偿能够有效减少低压配电系统输电线路的功率损耗低压配电网在补偿前后,系统的有功功率为固定值,用公式表示为:,在对系统进行无功补偿后,会得到一定程度的提高,即补偿后略微大于,为了研究问题的方便,可近似认为补偿前后的电压相等,此时可以得到:,据此能够求出对低压配电系统进行无功补偿后,线损减少的百分数可表示为:;若补偿前后系统的功率因数从0.70~0.85增加到0.95,根据线损减少的百分数公式可知低压配电系统的有功损耗将降低20%~45%。
科技成果——矿热炉低压动态无功补偿技术适用范围铁合金、电石等高耗能行业成果简介该技术根据电炉冶炼系统无功功率和谐波电流的实际问题和特点,提出科学、先进的技术解决方案,使得电炉冶炼系统在冶炼过程中交流母排、电炉装置等部分需要的无功功率,不需要经过低压交流侧通过交流母排、变压器、供电网络流转后和一次侧电网或高压侧的无功补偿装置交换;通过动态实时综合控制,使无功功率大部分的交换发生在电炉低压交流侧无功功率补偿装置中,达到动态实时补偿无功功率的目的,减小无功电流和总电流,能有效动态地控制电炉冶炼系统的无功功率,减小无功消耗。
同时,电炉冶炼装置等产生的5次、7次、11次、13次、17次等谐波电流,通过静止无功功率发生器(SVG),利用可控的大功率半导体器件向交流母排注入与谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使交流母排上的总谐波电流为零并使无功功率趋于无限小。
电炉变压器产生的谐波电流不经过交流母排和电炉变压器流转,大幅度缩短了流转路径、减小了谐波电流幅值和总电流,能有效动态地控制冶炼系统的谐波电流,使得谐波产生的消耗大幅度减小。
总之,通过连接在低压交流侧无功补偿和静止无功功率发生器(SVG)的作用,有效降低了无功功率和谐波电流的流转路径和交换幅值,并通过减小三相功率不平衡,解决企业电耗高、效率低的问题。
主要技术指标1、补偿系统进入自动投切模式后,功率因数最高可达到0.98;2、补偿系统投入前后三相有功率的偏差小于单项平均功率的5%,即系统三相功率不≤5%;3、超标谐波电压与谐波电流均不超过国家标准;4、补偿系统进入自动投切模式后功率有功功率增加16%以上;5、补偿系统进入自动投切模式后无功功率减小40%以上。
投资规模25000kVA矿热电炉投资额350万元,12500kVA矿鼎电炉投资额150万元。
项目节电量按25000kVA矿热电炉冶炼75硅铁计算540万-1440万kWh/a。
低压无功补偿的原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力补偿技术,其原理是通过添加合适的无功补偿设备,来提高系统的功率因数,减小无功功率,提高电能的利用效率。
低压无功补偿的原理主要基于以下几个方面:
1. 电源电压波动引起的功率因数下降:当电源电压波动较大时,负载电流会发生变化,导致功率因数下降。
通过低压无功补偿,可以调节电流的相位和幅值,使其在电源电压变化时保持稳定,从而提高功率因数。
2. 非线性负载对功率因数的影响:许多电力设备,如电子设备、电磁继电器等,对电网的负载是非线性的。
这些非线性负载会引起谐波产生,影响系统的功率因数。
低压无功补偿可以通过滤波等方式,减少谐波的产生,提高功率因数。
3. 长距离输电线路对功率因数的影响:长距离输电线路会引起电网的电压损耗和电流损耗,导致系统的功率因数下降。
低压无功补偿可以通过增加无功电流的注入,来补偿传输线路的电流损耗,提高功率因数。
低压无功补偿通常采用的设备包括静态无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(STATCOM)等,通过控制这些设备的无功
功率输出,实现对系统功率因数的调节和控制。
通过合理地设计和使用低压无功补偿设备,可以有效提高电力系统的稳定性和运行效率。
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力调节技术,它主要通过对电流的调整来改善电网的功率因数和电压质量。
其作用和原理如下:作用:1. 改善功率因数:低压无功补偿可以通过提供并吸收无功功率来改善电网的功率因数。
当功率因数低于标准值时,无功补偿设备可以注入无功功率,降低系统的无功功率,从而提高功率因数。
2. 提高电压稳定性:无功补偿设备可以通过调整电网中的无功功率来控制电压水平。
当电压低于标准值时,无功补偿设备可以注入无功功率,提高电网的电压水平,从而提高电网的稳定性。
3. 减少线路和设备的损耗:由于无功补偿可以改善功率因数,从而减少了系统中的无效功率流动,使得电网中的线路和设备的损耗减少。
原理:低压无功补偿通常采用电容器和电抗器来实现。
电容器用于提供无功功率,而电抗器用于吸收无功功率。
1. 电容器:电容器可以存储和释放电荷,当系统需要额外的无功功率时,电容器可以通过释放电荷来提供所需的无功功率。
这样可以减少系统中的无功功率需求,改善功率因数。
2. 电抗器:电抗器是一种能够吸收无功功率的装置。
当系统中存在过多的无功功率时,电抗器可以吸收部分无功功率,从而降低系统中的无功功率,改善功率因数。
低压无功补偿通常通过控制电容器和电抗器的开关状态来实现对无功功率的调节。
根据电网的需求,可以使用静态补偿装置(如电容器和电抗器组)或动态补偿装置(如STATCOM和SVC)来实现无功功率的补偿。
总的来说,低压无功补偿的作用和原理是通过调节无功功率来改善功率因数、提高电压稳定性,减少线路和设备的损耗,从而优化电力系统的运行和效率。
低压电网中的无功补偿分析摘要:无功补偿的配比和作用是维持低压电网中电流通顺畅的重要条件,同时也是核心因子,对提高电网工作效能有着十分重要的作用。
在实际供电过程中对无功补偿进行合理的运用,这样才可以使供电企业达到最佳的技术效果和经济收益。
目前我国大多数的用电设备和各级变压器都属于感性的,但是在电网进行无功功率时会消耗大量的电能。
本文通过对低压电网中无功补偿技术的基本原理、方法和对电网等影响以及注意的问题进行阐述,加大了电力运作的高效和可靠性。
关键词:低压电网;无功补偿;分析前言:电压质量不仅是电能质量的指标,也是与电网中无功功率有着密切联系。
对于低压电网,其中大多数用电设备都是感性负载,造成其功率因数特别小,容易对线路和配电变压器造成影响,要想提高功率因数,需要理由无功补偿技术,这种技术可以有效减少电能的损耗。
在各级网络和输配电设备中,无功功率都会产生损耗,而低压电网中的损耗最为大,合理使用无功补偿设备可以将这种损耗降低,大大提高了电能使用效率和经济效益。
一、低压电网中的无功补偿含义低压电网中的无功补偿主要是针对低压电网供电设备功率因数低,无功功率损耗大而进行的补偿,以此减小损耗,提高供电设备的供电效率,改善用户用电环境。
对于不同情形的低压电网应用不同的无功补偿方式和补偿设备,可以极大提高供电效率,减低电能损耗,提高电网质量和稳定性。
二、低压电网中无功补偿的必要性1.无功补偿是稳定低压的必然选择在电网传输过程中的重要条件是电压的稳定,同样也是电力输送质量不可缺少的重要方面。
如果利用无功补偿进行电流的输送,就可以达到电压稳定,降低输送过程中的电能损耗。
2.无功补偿是企业开支节流的有效途径我国电价的制定主要根据企业功率因数规定达到的数值大小并按照数值的大小进行电费收取。
许多企业对供电机器设备的节能保养也特别注重,这样可以达到减少开支的目的。
无功补偿技术的运用可以帮助企业对运行的机器设备进行保养,减少机器设备运行过程中的损耗,极大的减少了供电企业不必要的开支,加大了经济效益。
低压无功补偿器的原理
低压无功补偿器的原理是通过控制电容器的电流,实现对低压电网中的无功功率进行补偿。
其工作原理如下:
1. 检测:低压无功补偿器通过感知电网的功率因数、电压、电流等参数,实时监测电网中的无功功率。
2. 比较:将感知到的功率因数与设定的目标功率因数进行比较,得出补偿器要补偿的无功功率量。
3. 控制:通过控制电容器的电流,使得电容器能够产生与感知到的目标功率因数相反的无功功率,从而实现对无功功率的补偿。
4. 补偿:将产生的无功功率与电网中的无功功率进行叠加,使得电网中的无功功率接近于零,从而提高电网的功率因数。
低压无功补偿器采用先进的电子控制技术和高精度的感应、检测技术,能够在电网中实时监测和补偿无功功率,以提高电网的功率因数,减少电网的无效功率损耗,提高电网运行的效率和稳定性。
同时,低压无功补偿器还能提高电网的电压质量,减少系统电压的波动,提高电网的工作可靠性。
低压无功补偿实验报告1. 实验目的本实验旨在通过建立低压无功补偿系统,研究和掌握无功补偿的原理和方法,以及在低压电网中无功补偿的作用。
2. 实验仪器和设备- 低压电网实验台- 电能表- 无功补偿装置3. 实验原理在低压电网中,由于负载的性质和用电设备的特点,有较大的无功功率,这会导致电网的功率因数下降。
为了提高电网的功率因数,减少无功功率,需要引入无功补偿设备。
常见的无功补偿装置有电容器和电感器。
4. 实验过程4.1 实验前的准备工作1. 将实验仪器和设备连接好,确保电气接线无误。
2. 将无功补偿装置调整至合适的容量和参数,根据实际情况设置无功补偿装置的容量和补偿率。
4.2 实验操作1. 通过电能表记录低压电网的电压、电流和功率因数,并记录下来作为初始值。
2. 启动无功补偿装置,观察电能表的读数变化。
3. 调整无功补偿装置的容量和参数,观察电能表的读数变化。
4. 对比不同条件下的电能表读数,分析无功补偿对电网的影响。
4.3 实验数据记录与分析根据实验操作步骤记录实验数据,并进行分析。
5. 实验结果与讨论通过实验,我们观察到在无功补偿装置启动后,电能表的读数有所变化。
通过对比不同条件下的电能表读数,我们发现无功补偿装置的容量和参数对电网的功率因数有较大影响。
实验数据表明当无功补偿装置的容量足够大,补偿率合适时,电网的功率因数可以明显提高,达到提高电网质量的目的。
但是,如果无功补偿装置的容量不足或补偿率过高,可能会导致电网的谐振问题,影响电网的稳定性。
6. 实验总结本实验通过建立低压无功补偿系统,研究和掌握无功补偿的原理和方法,在实验过程中观察到无功补偿装置对电网功率因数的影响。
实验结果表明,适当调整无功补偿装置的容量和参数,可以有效提高电网的功率因数,改善电网质量。
在实际应用中,需要根据不同情况选择合适的无功补偿装置,并合理调整其容量和参数,以实现最佳的无功补偿效果。
此外,还需要注意防止电网谐振问题的发生,保证电网的稳定运行。
浅析低压无功补偿技术的发展摘要:随着科学技术的发展,无功补偿技术的应用也大为扩展。
本文既针对低压无功补偿技术的发展进行了简要论述。
关键词:低压无功功率无功补偿技术随着全球能源的日趋减少,节能损耗已经成为了各国发展的长期战略方针。
而电能作为一种被广泛使用的能源,是我国节能损耗方针的重要保护领域。
其中的无功功率补偿技术则是电能节约损耗措施中的重中之重,此技术不但可以减少电力系统的电压损耗,还可以降低电压波动,从而有效的改善电能质量,降低电能损耗。
本文就低压无功补偿技术的发展进行简要论述。
一、概念界定所谓无功功率补偿,是指在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后,可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。
也即减少无功功率在电网中的流动,因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。
在长距离输电的前提下,如果选择合适的地点设置此技术装置,可以提高电网的稳定性,从而大大增加输电能力。
如果在配置无功补偿技术装置时,选择在受电端侧,则不但可以减少设备储存的容量,提高用电可承受负荷的系数,还可以有效提高供电能力,最终达到节能损耗的目的。
二、低压无功补偿原理的发展相对于现代的无功补偿技术的设备来说,传统的无功补偿设备的装置主要有调相机、并联电容器以及同步发电机等。
但是由于传统的这些设备中,例如并联电容器不能很好的跟踪无功功率的具体变化,且调相机和同步发电机等技术设备无论是损耗能源量还是噪音都会产生较大的浪费或者影响。
并且传统的无功补偿设备在选择电压时也十分挑剔,因此随着电力系统的大发展,这些传统的无功功率补偿技术设备已经不能适应需要。
随着对于无功功率补偿技术研究的进一步深入,20世纪70年代以来出现了一种被称为静止无功补偿的技术。
可以说从20世纪70年代到如今,静止无功补偿技术经过几十年的发展,经历了一个不断创新和完善的过程。
值得指出的是,现今所指的静止无功补偿装置一般专指无功补偿设备中使用晶闸管的设备,主要有以下三大类型:第一类是简称为sr的具有饱和电抗器的静止无功补偿装置;第二类是简称tcr的晶闸管控制电抗器与简称tsc的晶闸管投切电容器,这两种装置并称为svc;第三类是简称为asvg的静止无功补偿装置,其是采用自换相变流技术的高级静止无功发生器。
低压无功补偿方案引言在低压电网中,无功补偿是保证电能质量和提高电网稳定性的重要手段。
本文将介绍低压无功补偿的根本概念、作用和常见的无功补偿方案。
低压无功补偿的根本概念低压电网中的无功功率是电网负荷对电网造成的负面影响之一。
在无功功率存在的情况下,会降低电网的功率因数,增加线路和设备的损耗,降低电网供电能力。
因此,进行无功补偿是必要的。
低压电网中的无功功率主要由电感性负载产生,如电动机、变压器等。
这些负载在工作过程中会消耗无功功率,导致电网出现电压波动和电能损耗。
低压无功补偿的作用低压无功补偿的主要作用是改善电网的功率因数,提高电能质量和电网的稳定性。
具体来说,低压无功补偿可以实现以下几个方面的作用:1.提高电网功率因数:通过补偿隐性负载的无功功率,使电网的功率因数接近于1,减少无功功率对电网的负面影响。
2.减少线路和设备的损耗:无功补偿可以减少电网中的无功功率流动,减少线路和设备的损耗,延长其使用寿命。
3.提高电网供电能力:通过无功补偿可以提高电网的稳定性和供电能力,减少电压波动,保证电力负荷的稳定供给。
常见的低压无功补偿方案在低压电网中,常见的无功补偿方案包括:恒定无功功率装置(SVC)、静态无功功率补偿器 (STATCOM)和电容补偿器。
1. 恒定无功功率装置 (SVC)恒定无功功率装置 (SVC) 是一种通过可控的电抗器和电容器组成的装置,用于补偿电网的无功功率。
SVC能够通过调节电抗器和电容器的容值,实现对无功功率的补偿。
通过控制SVC的输出,可以保持电网的功率因数在一个合理的范围内。
2. 静态无功功率补偿器 (STATCOM)静态无功功率补偿器 (STATCOM) 是一种可以快速响应电力系统需求的电力设备,能够调节电网的电压和无功功率,到达稳定电网电压的目的。
STATCOM通过控制其输出的电流和电压,实现对电网的无功功率补偿。
它具有快速响应的优势,可以迅速调整电压水平,以适应电网的需求变化。
低压无功补偿装置试验报告一、试验目的本试验的目的是对低压无功补偿装置进行全面的测试和评估,包括装置的性能、稳定性以及对电网负荷的调节能力等方面的验证。
二、试验设备和条件1.试验设备:低压无功补偿装置、电网负荷接口设备、电能质量监测仪器等。
2.试验条件:试验在标准工频(50Hz)下进行,电压等级为220V,试验过程中保持负荷稳定。
三、试验内容和方法1.性能测试:通过对低压无功补偿装置的各项性能指标进行测试,包括静态无功功率调节范围、响应速度、效率等。
2.稳定性测试:通过对低压无功补偿装置在长时间运行过程中的稳定性进行评估,包括对温度、湿度、负荷波动等因素的适应能力。
3.调节能力测试:通过在电网负荷波动情况下对低压无功补偿装置进行调节,评估其对电网负荷的稳定性和调节能力。
四、试验结果和分析1.性能测试结果:经测试,低压无功补偿装置的静态无功功率调节范围为±10%内,响应速度为1秒内,效率达到90%以上,性能指标符合设计要求。
2.稳定性测试结果:在长时间运行过程中,低压无功补偿装置能够适应不同温度、湿度环境,并保持稳定运行,没有出现超温、超负荷等异常情况。
3.调节能力测试结果:在电网负荷波动的情况下,低压无功补偿装置能够及时响应并调节电网负荷,维持电网稳定运行,调节能力良好。
五、结论与建议通过本次试验,低压无功补偿装置在性能、稳定性和调节能力等方面均符合设计要求,能够满足对电网负荷的无功补偿需求。
建议在实际应用中将该装置用于电网负荷的无功补偿,以提高电网功率因数,降低无功损耗。
综上所述,本次试验对低压无功补偿装置进行了全面的测试和评估,结果表明装置具有良好的性能、稳定性和调节能力,适用于电网负荷的无功补偿。
在实际应用中应根据具体情况合理配置补偿装置数量和位置,以达到最佳的无功补偿效果。
低压电网中的无功补偿技术一、低压电网功率因数低的主要因素功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中,除消耗有功功率外,还需要无功功率。
异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备。
异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响。
当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快。
据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般电网的无功将增加35%左右。
电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响。
二、低压电网中无功补偿的意义低压电网中进行无功补偿的意义表现在以下两个方面:1、提高供电设备的利用率在供电设备的容量(视在功率)s一定的情况下,因p=scos,显然cos越高,有功功率p越大,设备的容量越能得到充分利用。
例如,某一供电系统的供电容量s=1000kv·a,当cos=0.5时,输出的有功功率p=500kw;如果cos=0.9时,则输出的功率p可达900kw。
可见,低压电网进行无功补偿提高功率因数,可使供电设备得到充分的利用。
2、减少了供电设备和输电线路的功率损耗,达到降损节能的效果由p=uicos可得i=p/ucos。
在负载消耗的有功功率p和电压u一定时,功率因数cos越高,供电线路电流i越小,使供电设备和输电线路的功率损耗减小,也减小了供电设备和线路的发热。
三、低压电网中无功补偿提高功率因数的一般方法进行无功补偿提高功率因数而又不改变负载两端的工作电压,通常的方法是:1、提高用电设备本身的功率因数。
提高用电设备的功率因数,主要是合理选用异步电动机和电力变压器的容量,即不要用大容量的电动机带小功率负载,因为它们轻载或空载时,功率因数低,满载时功率因数高,所以选用变压器和电动机的容量不宜过大,应尽量减少空载或长期处于低负载运行状态。
2、并联补偿法。
常采用在电感性负载两端并联电容器的方法来提高电路的功率因数。
低压无功补偿的原理一、无功功率的产生和影响无功功率通常是由感性负载(如电动机)和容性负载(如电容器)引起的。
感性负载会产生感性无功功率(或称为无功电感),而容性负载会产生容性无功功率(或称为无功电容)。
无功功率对电网有一定的影响,如引起电网电压的波动、降低电能的利用效率等。
低压电网中的无功补偿主要采用静态无功补偿装置(SVC)、静止无功发生器(SVG)以及电力电容器等设备和系统实现。
其主要原理如下:1.静态无功补偿装置(SVC)SVC是一种基于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)技术的无功补偿设备。
其工作原理是通过电容器和电感器组成谐振电路,产生可变的无功电流,来补偿感性或容性负载所引起的无功功率。
SVC可以根据电网的需求实时调整无功功率的大小和相位角,从而达到电网无功补偿的目的。
2.静止无功发生器(SVG)SVG是一种基于IGBT技术的无功补偿设备,主要通过电流控制策略来实现静止无功补偿。
SVG具有快速响应、精确无功补偿以及对电力质量有良好改善等特点。
其工作原理是通过IGBT器件对电网电压的波形进行调节,将电网的无功功率转化为有源功率,进而补偿无功功率。
3.电力电容器电力电容器是一种主动的无功补偿设备,可以通过给电网提供容性功率来补偿感性负载所引起的无功功率。
其工作原理是将感性无功功率转变为容性功率,通过并联接入电网实现补偿。
电力电容器通常具有快速响应、体积小、运行稳定等特点。
三、低压无功补偿的控制策略为了保持电网无功功率在正常范围内,实现无功功率补偿,需要通过控制策略来调整无功补偿装置的工作状态。
一般常用的控制策略有如下几种:1.基于电压稳定控制根据电网电压的变化,实时调整无功补偿设备的容性或感性无功功率,使电网电压保持稳定。
2.基于电流平衡控制通过监测电网三相电流的大小和相位差,实时调整无功补偿设备的工作状态,使电网三相电流保持平衡。
3.基于功率因数控制根据电网功率因数的变化,实时调整无功补偿设备的容性或感性无功功率,使功率因数保持在设定范围内。
低压无功补偿技术研究
作者:王秀杰
来源:《中国科技博览》2016年第07期
[摘要]文章介绍了无功补偿技术的意义、原理和无功补偿装置的分类,论述了传统低压无功补偿设备的缺点,展望了配电系统智能低压无功补偿技术的研究现状。
[关键词]低压无功补偿研究
中图分类号:TM714.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0052-01
1.无功补偿的基本原理
电网输出的功率包括两部分:①有功功率;②无功功率。
在电力系统中,不仅有功功率要平衡,无功功率也要平衡。
假设有功功率P、无功功率Q、视在功率S,φ为功率因数角,它的余弦cosφ=p/s就是功率因数。
由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,用电企业的功率因数cosφ越小,则所需的无功功率越大。
如果不进行补偿,则必须由供电系统提供。
为了满足用电要求,供电线路和变压器的容量就必须增大,这不仅增加了供电投资、降低了设备的利用率,还将增加线路损耗。
不论是对于供电部门还是用电部门,对无功功率进行适时补偿以提高功率因数,以防止无功倒送,从而节约电能,提高运行质量都具有非常重要的作用。
如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力。
把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷的装置并联接在同一电路中,能量在两种负荷间相互转换,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿,这就是无功补偿的原理。
2.低压无功补偿的意义
2.1 减少电压损失
电力网的电压损失可用下式求出:
可见影响△U的因数有4个:线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R和电抗X。
如果采用容抗为TP的电容来补偿,则电压损失为:
故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失△U减少,改善了电压。
2.2 减少线路损失
当线路通过电流I时,其有功损耗:
可见线路有功损失△P与cos2φ成反比,cosφ越高,△P越少。
2.3 提高功率因数
功率因数可以表示为下述形式:
其中U―线电压,I―线电流。
可见,在一定的电压和电流下,提高cosφ,其输出的有功功率就大。
因此改善功率因数是充分发挥设备潜力,提高设备的利用率的有效办法。
就大。
因此改善功率因数是充分发挥设备潜力,提高设备的利用率的有效办法。
3.传统低压无功补偿设备的缺点
投切开关多采用交流接触器。
其缺点是投切响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短、故障多、维修费用高。
采集单一信号,采用三相电容器,三相共补。
此种补偿方式主要适用于三相负载(电动机)的场合,但主要用电为单相负荷的居民用户,难免三相负荷不平衡。
那么,各相无功电量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
无功控制策略,控制物理量多为电压、功率因数、无功电流。
投切方式为循环投切和编码投切。
该策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。
通常不具备配电监测功能。
4.无功补偿装置分类
按安装的部位分,可分为集中补偿、分组补偿、末端补偿。
按主电路控制投切电容器的原件类型分,可分为接触器投切、晶闸管投切、复合投切。
按补偿相数分,可分为单相补偿、三相补偿、混合补偿。
按控制投切电容器的原件类型分,可分为机电开关投切、半导体电子开关投切、复合开关投切。
5.配电系统智能低压无功补偿技术
5.1 智能型无功补偿控制器的选用
以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切参考限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星-角结合情况。
电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,同时集数据采集、通信、无功补偿、电网参数、分析等于一体,并通过后台软件将存储记录的数据以图表或报表的形式显示、打印,及时对电网系统实时监测补偿无功功率容量。
根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。
5.2 先进的投切开关技术
目前采用的投切开关主要有以下几种:过零触发可控硅控制电子开关,其特点是投切速度快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用较普遍;机电一体化智能复合开关。
该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,既有可控硅开关过零投切的优点,又有接触器开关功耗小的优点,可广泛应用于低压无功补偿控制系统;低涌流真空开关采用自身的控制装置,监测电源及电容器的端电压,在事先设定的相位角发出合闸脉冲使开关各项合闸,避免了元件串联而引起的同步及保护问题,更具广泛的应用空间。
5.3 电能质量监测及分析
对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续的监测。
实时监视系统谐波含量,电压闪变、扰动,频率偏差,不平衡度,功率因数等电能质量问题。
通过手动或自动触发波形捕捉,记录扰动波形,进行电能质量分析和故障分析。
5.4 智能低压无功补偿方式
随着负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,单纯的固定补偿已不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。
电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。
为此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。
稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势,主要是针对大型企业,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、节能降耗,而且可以充分改善设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,增大经济效益。
6.结束语
随着科学技术的进一步发展,更为先进的补偿装置出现,对提高供电电压质量、改善供电设备的潜力、降低线路损失及节能均起到积极的作用。
参考文献:
[1] 郭金波.低压无功补偿技术研究综述[J].科学之友,2012(1):45-46.
[2] 姚朝贤.浅谈低压无功补偿技术[J].中国科技博览,2013(9):318.。