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    無功補償

    日期:2022-04-29 11:42
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    摘要:人們對有功功率的理解非常容易,而要深刻認識無功功率卻并不是輕而易舉的。在正弦電路中,無功功率的概念是清楚的,而在含有諧波時,至今尚無獲得公認的無功功率定義。但是,對無功功率這一概念的重要性,對無功補償重要性的認識,卻是一致的。無功補償應包含對基波無功功率補償和對諧波無功功率的補償。 1、諧波和無功功率的產生 在工業和生活用電負載中,阻感負載占有很大的比例。異步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。異步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中占有很高的比例。...
    人們對有功功率的理解非常容易,而要深刻認識無功功率卻并不是輕而易舉的。在正弦電路中,無功功率的概念是清楚的,而在含有諧波時,至今尚無獲得公認的無功功率定義。但是,對無功功率這一概念的重要性,對無功補償重要性的認識,卻是一致的。無功補償應包含對基波無功功率補償和對諧波無功功率的補償。
     
    1、諧波和無功功率的產生
     
    在工業和生活用電負載中,阻感負載占有很大的比例。異步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。異步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中占有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作,這是由其本身的性質所決定的。
     
    電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率,特別是各種相控裝置。如相控整流器、相控交流功率調整電路和周波變流器,在工作時基波電流滯后于電網電壓,要消耗大量的無功功率。另外,這些裝置也會產生大量的諧波電流,諧波源都是要消耗無功功率的。二極管整流電路的基波電流相位和電網電壓相位大致相同,所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產生大量的諧波電流,因此也消耗一定的無功功率。
     
    近30年來,電力電子裝置的應用日益廣泛,也使得電力電子裝置成為*大的諧波源。在各種電力電子裝置中,整流裝置所占的比例*大。目前,常用的整流電路幾乎都采用晶閘管相控整流電路或二極管整流電路,其中以三相橋式和單相橋式整流電路為*多。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波污染和功率因數滯后已為人們所熟悉。直流側采用電容濾波的二極管整流電路也是嚴懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同,因而基波功率因數接近1。但其輸入電流的諧波分量卻很大,給電網造成嚴重污染,也使得總的功率因數很低。另外,采用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。
     
    2、無功補償概述
     
    無功功率對供電系統和負荷的運行都是十分重要的。電力系統網絡元件的阻抗主要是電感性的。因此,粗略地說,為了輸送有功功率,就要求送電端和受電端的電壓有一相位差,這在相當寬的范圍內可以實現;而為了輸送無功功率,則要求兩端電壓有一幅值差,這只能在很窄的范圍內實現。
     
    不僅大多數網絡元件消耗無功功率,大多數負載也需要消耗無功功率。
     
    網絡元件和負載所需要的無功功率必須從網絡中某個地方獲得。顯然,這些無功功率如果都要由發電機提供并經過長距離傳送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法應是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率,這就是無功補償。
     
    3、無功功率的影響
     
    8.3.3.1、無功功率的增加,會導致電流增大和視在功率增加,從而使發電機、變壓器及其他電氣設備容量和導線容量增加。同時,電力用戶的起動及控制設備、測量儀表的尺寸和規格也要加大。
     
    8.3.3.2、無功功率的增加,使總電流增大,因而使設備及線路的損耗增加,這是顯而易見的。
     
    8.3.3.3、使線路及變壓器的電壓降增大,如果是沖擊性無功功率負載,還會使電壓產生劇烈波動,使供電質量嚴重降低。
     
    4、無功補償的作用
     
    無功補償的作用主要有以下幾點:
     
    8.3.4.1、提高供用電系統及負載的功率因數,降低設備容量,減少功率損耗。
     
    8.3.4.2、穩定受電端及電網的電壓,提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性,提高輸電能力。
     
    8.3.4.3、在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合,通過適當的無功補償可以平衡三相的有功及無功負載。

    滬公網安備 31011302004101號

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