無功功率的危害及補償技術(shù)

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1、無功功率的危害及補償技術(shù),報告日期：2011年9月,主要內(nèi)容 無功功率的產(chǎn)生 無功功率的危害 無功功率補償技術(shù),1 MSC 2 TSF SVC SVG BVDC,無功功率的產(chǎn)生,在正弦電路中，負載是線性的，電路中的電壓和電流都是正弦波。設(shè)電壓和電流分別可表示為(其中為電流滯后電壓的相角),電路的無功功率定義為,Q表示了其有能量交換而并不消耗功率。 Q表示了這種能量交換的幅度。,1.增加設(shè)備容量 無功功率的增加會導(dǎo)致電流增大和視在功率增加，從而使發(fā)電機、變壓器及其他電氣設(shè)備容量和導(dǎo)線容量增加。同時，電力用戶的起動及控制設(shè)備、測量儀表的尺寸和規(guī)格也要加大,無功功率的危害 對電網(wǎng)

2、的影響,設(shè)備及線路損耗增加 無功功率的增加使總電流增大，因而使設(shè)備及線路的損耗增加，設(shè)線路總電流為I=Ip+Iq，線路電阻為R，則線路損耗P為,無功功率的危害 對電網(wǎng)的影響,3 線路和變壓器壓降增大,無功功率的危害 對電網(wǎng)的影響,,無功功率的危害 對發(fā)電設(shè)備的影響,1.設(shè)備容量增加 為滿足電網(wǎng)規(guī)約所要求的無功容量，發(fā)電設(shè)備就必須更大、更重、更昂貴。設(shè)備的大小和費用與無功容量成正比。,2 發(fā)電設(shè)備損耗的增加 定子、轉(zhuǎn)子的損耗均與I2（I為電流）成正比。雜散損耗與I2成正比。因此，隨著無功負荷的增加，發(fā)電機的能量損耗也將增加。較大的氫冷

3、發(fā)電機與負荷相關(guān)的損耗占總損耗的75，并且無功出力的微增損耗是非線性的。,無功功率的危害 對發(fā)電設(shè)備的影響,3 維修和維護成本的增加 由于發(fā)電機增發(fā)無功，轉(zhuǎn)子定子電流增加，還會增加作用于導(dǎo)體上的電磁力（以I2變化），從而加大振動，對發(fā)電機造成一定的損害。電流也會導(dǎo)致溫度升高，熱脹冷縮加劇，造成較大的機械壓力，導(dǎo)致繞組變形和絕緣老化。因此相當(dāng)大一部分維修、維護費是由于無功發(fā)電引起的。,無功功率的危害 對發(fā)電設(shè)備的影響,無功功率補償技術(shù) 同步調(diào)相機 并聯(lián)電容器 靜止無功補償裝置(SVC) 晶閘管控制電抗器(TCR) 晶閘管投切電容器(TSC) 飽和電抗器 靜止無功發(fā)生器(SV

4、G),無功功率補償技術(shù),同步調(diào)相機 運行于超前功率因數(shù)的同步電機稱為同步調(diào)相機。 特點： 1.旋轉(zhuǎn)電機 2.利用勵磁電流進行微調(diào) 3.具備短時過載能力 4.損耗大、噪聲大 5.維護復(fù)雜,并聯(lián)電容器,提供超前的無功 靜止裝置 補償量固定 發(fā)生諧振,無功功率補償技術(shù),無功功率補償技術(shù) MSC,MSC（機械式投切電容器）：接觸器,未串聯(lián)電抗器時投入時刻波形,串聯(lián)電抗器投入時刻波形,無功功率補償技術(shù) TSC,提供超前的無功 動態(tài)投切 分級調(diào)節(jié),無功功率補償技術(shù) TSC/TSF,TSC投入時刻電流波形,TSF投入時刻電流波形,無功功率

5、補償技術(shù) TCR,通常與固定電容器配合 電容器提供超前的無功 TCR提供滯后的無功，大小連續(xù)可調(diào) 總體上既可提供超前的無功，也可提供滯后的無功 可連續(xù)動態(tài)調(diào)節(jié),無功功率補償技術(shù) SVC,1 TCR+MSC,MSC固定投切 TCR容量、MSC容量與系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤?控制元件為晶閘管 TCR產(chǎn)生大量的諧波電流,無功功率補償技術(shù) SVC,2 DCR+MSC,MSC固定投切 DCR容量、MSC容量與系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤?控制元件為晶閘管 DCR產(chǎn)生大量的諧波電流,無功功率補償技術(shù) SVC,3 MCR+MSC,MSC固定投切 MCR容量、MSC容量與系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤?控制元件為晶閘管 MCR產(chǎn)生的諧波電流較小,無功功率補償技術(shù) SVG,調(diào)節(jié)逆變器交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側(cè)電流 可使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流 動態(tài)補償 連續(xù)可調(diào),,,,a） b）,SVG等效電路及工作原理,無功功率補償技術(shù) SVG,無功功率補償技術(shù) BVDC,無功功率補償技術(shù)對比（2.4Mvar）,謝 謝,