動態(tài)無功補償基礎知識(編輯修改稿)
2024-09-01 03:00 本頁面
【文章內容簡介】 立的供配電變流系統(tǒng)動態(tài)功率因數(shù)最低為cos1=，通過動態(tài)無功 功率補償將功率因數(shù)提高到cos2= 那么動態(tài)增容率= =350% 由此可見動態(tài)無功功率補償?shù)男Ч浅ｏ@著。 穩(wěn)定供配電系統(tǒng)的網(wǎng)壓供配電系統(tǒng)的電壓下降是由于系統(tǒng)內阻抗上的壓降造成的。供配電系統(tǒng)內阻抗一般可以認為是變壓器漏抗和系統(tǒng)阻抗組成，變壓器漏抗一般大于系統(tǒng)阻抗，低壓遠距離供配電系統(tǒng)反之。 = +△ ：系統(tǒng)開路電壓 ：系統(tǒng)運行電壓 △ ：系統(tǒng)電壓降 ：系統(tǒng)視在電流 分析1：負載為純阻抗時,變壓器最大輸出電壓：U= 其中：當變壓器輸出為額定電流時，UK= 結論：負載為純阻性時，變壓器輸出電網(wǎng)U比變壓器開路電壓E有所降落， 但是很小。分析2：負載為純感性時，變壓器最大輸出網(wǎng)壓： U=E△U 結論：負載為純感性時，變壓器輸出電壓U比變壓器開路 電壓E有所降落，最大電壓降落△U =分析3：負載為純容性時，變壓器最大輸出網(wǎng)壓：U=E+△U 結論：負載為純容性時，變壓器輸出電壓U比變壓器開路 電壓E有所升高，最大電壓升高△U =穩(wěn)定網(wǎng)壓的方法： 提高功率因數(shù)，減少視在電流。改變△U的方向使系統(tǒng)程容性。綜上所述：動態(tài)無功功率補償可以通過對無功的調整實現(xiàn)對供配電系統(tǒng) 網(wǎng)壓幅值的控制，例如電弧的動態(tài)無功功率的補償。 動態(tài)無功功率補償可以降低諧波電流對供電系統(tǒng)的破壞作用①、工業(yè)電網(wǎng)向非線性負載供電，不僅可以產(chǎn)生基波無功電流，還產(chǎn)生與電網(wǎng)頻率的整倍數(shù)的諧波無功電流。諧波電流的危害有以下幾個方面：②、諧波電流在變壓器磁路中產(chǎn)生附加高頻渦流鐵損，使變壓器過熱，降低了變壓器的功率。③、諧波電流趨膚效應是導線等效截面變小，增加線路損耗。④、諧波電流使供電電壓產(chǎn)生畸形，影響電網(wǎng)上其他各種電器設備的正常工作，導致自動裝置的誤動作，儀表計量不準確。⑤、諧波電流對臨近通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。⑥、諧波電流通過一般補償電容器產(chǎn)生諧波放大，造成點容器使用壽命縮短，甚至損壞。⑦、諧波電流會引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，造成嚴重事故。 十八、諧波的危害諧波對電力網(wǎng)的污染日益嚴重，其產(chǎn)生的主要危害有：大大增加了電力網(wǎng)中發(fā)生諧振的可能，從而造成很高的過電流或過電壓而引發(fā)事故的危險性。增加附加損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設備的效率和設備利用率。使電氣設備（如旋轉電機、電容器、變壓器等）運行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命。變壓器降容 三相六脈波 40% 六相十二脈波：24%使繼電保護、自動裝置、計算機系統(tǒng)，以設備運轉不正常或者不能正常運動或操作。使測量和計量儀器、儀表不能正確指示或計量。干擾通信系統(tǒng)，降低信號的傳輸質量，破壞信號的正常傳遞，甚至損壞通信設備。隨著電力電子技術的飛躍發(fā)展，我國的工礦企業(yè)中大量的使用以晶閘管為主要開關器件的整流及變頻設備，這些設備都是產(chǎn)生大量諧波的發(fā)源地。我們在許多工礦企業(yè)中，經(jīng)常遇到這樣的情況，無功功率補償裝置（電容器直接補償）投入后，供電設備中的電器件（包括變壓器、電抗器、電容器、自動開關、接觸器、繼電器）經(jīng)常損壞，這就是諧波電流被電容器直接補償引起的諧波放大后而造成的。十九、電容直接補償引起的諧波放大現(xiàn)象當 ＞ 或 ＞ 時，均稱為n諧波電流大。其中： —n次諧波源電流 —n次諧波流入變壓器的電流 —n次諧波流入補償電容器的電流二十、電容直接補償引起的諧波放大現(xiàn)象時如何產(chǎn)生的呢?當負載中存在n次諧波電流In時，補償電容器所在電網(wǎng)上級變壓器流入諧波電流Ibn，補償電容器所流入諧波電流I，下面使它們的表達式：Ibn= （1） I= （2）n——諧波次數(shù) UK——上級變壓器短路電壓比λC——電容器靜補電力與上級變壓器額定電流比公式（1）和（2）表明當Ibn和I大于負載產(chǎn)生的諧波電流In時，所造成的諧波放大現(xiàn)象是由于分母的絕對值小于1導致的。當公式（1）和（2）的分母等于0時，對應電容器和變壓器漏抗并聯(lián)諧振，即：λC = （3）這時諧波放大倍數(shù)相當大（理論上無窮大），實際上變壓器和電容器流入的諧波電流時負載諧波電流的10~100倍，甚至引起電網(wǎng)諧振顛覆。例如對5次諧波，當=, C=67%時，即產(chǎn)生5次并聯(lián)諧振。再例如對7次諧波，當=, C=34%時，即產(chǎn)生7次并聯(lián)諧振。諧波放大時，大量的諧波電流在電網(wǎng)與補償電容之間往復交換，使包括變壓器放大是動態(tài)無功功率補償設計中要考慮的首要問題諧波對并聯(lián)電容器的危害。電網(wǎng)諧波與并聯(lián)電容器的運行有較大的關系，因為電容器可能使電網(wǎng)中的諧波電流放大，有時甚至在電網(wǎng)中產(chǎn)生諧振，使電器設備受到嚴重損壞，破壞電網(wǎng)的正常運行。在供電系統(tǒng)中作為無功補償用的并聯(lián)電容器，對于某次諧波若與呈感性的系統(tǒng)電抗發(fā)生并聯(lián)諧振，則可能出現(xiàn)過電壓而造成危害。過大的諧波電流可能使電容器壽命縮短、鼓肚、熔絲群爆甚至燒損。電壓波形發(fā)生畸變，就意味著它的波形變成非正弦波，由于這種非正弦波是周期性的，所以可用數(shù)學分析方法的傅立葉級數(shù)表達式將它分解為基波和各種倍數(shù)頻率的高次諧波通常對配電網(wǎng)來說，對諧波進行抑制是很必要的，實際中應用的方法主要有兩種：⑴使用串聯(lián)電抗的無功補償電容組。相當于再電容旁邊串聯(lián)一個電抗，從而消除由于電路成容性而帶來的諧波震蕩。二十一、諧波治理使用設計的電力有源濾波器，濾除高次諧波。使用串聯(lián)電抗的無功補償電容組來濾除諧波串聯(lián)電抗器是抑制諧波電流放大的有效措施，其參數(shù)應根據(jù)實際存在諧波進行選擇。并聯(lián)電容器之所以能夠引起諧波放大，是因為
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