無功功率的危害及補(bǔ)償技術(shù)

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1、無功功率的危害及補(bǔ)償技術(shù),報(bào)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(bǔ)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(fù)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(huì)導(dǎo)致電流增大和視在功率增加，從而使發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量和導(dǎo)線容量增加。同時(shí)，電力用戶的起動(dòng)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的尺寸和規(guī)格也要加大,無功功率的危害 對(duì)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(duì)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(duì)電網(wǎng)的影響,,無功功率的危害 對(duì)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(fèi)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(fù)荷的增加，發(fā)電機(jī)的能量損耗也將增加。較大的氫冷

3、發(fā)電機(jī)與負(fù)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(duì)發(fā)電設(shè)備的影響,3 維修和維護(hù)成本的增加 由于發(fā)電機(jī)增發(fā)無功，轉(zhuǎn)子定子電流增加，還會(huì)增加作用于導(dǎo)體上的電磁力（以I2變化），從而加大振動(dòng)，對(duì)發(fā)電機(jī)造成一定的損害。電流也會(huì)導(dǎo)致溫度升高，熱脹冷縮加劇，造成較大的機(jī)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(hù)費(fèi)是由于無功發(fā)電引起的。,無功功率的危害 對(duì)發(fā)電設(shè)備的影響,無功功率補(bǔ)償技術(shù) 同步調(diào)相機(jī) 并聯(lián)電容器 靜止無功補(bǔ)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(bǔ)償技術(shù),同步調(diào)相機(jī) 運(yùn)行于超前功率因數(shù)的同步電機(jī)稱為同步調(diào)相機(jī)。 特點(diǎn)： 1.旋轉(zhuǎn)電機(jī) 2.利用勵(lì)磁電流進(jìn)行微調(diào) 3.具備短時(shí)過載能力 4.損耗大、噪聲大 5.維護(hù)復(fù)雜,并聯(lián)電容器,提供超前的無功 靜止裝置 補(bǔ)償量固定 發(fā)生諧振,無功功率補(bǔ)償技術(shù),無功功率補(bǔ)償技術(shù) MSC,MSC（機(jī)械式投切電容器）：接觸器,未串聯(lián)電抗器時(shí)投入時(shí)刻波形,串聯(lián)電抗器投入時(shí)刻波形,無功功率補(bǔ)償技術(shù) TSC,提供超前的無功 動(dòng)態(tài)投切 分級(jí)調(diào)節(jié),無功功率補(bǔ)償技術(shù) TSC/TSF,TSC投入時(shí)刻電流波形,TSF投入時(shí)刻電流波形,無功功率

5、補(bǔ)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(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),無功功率補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(dòng)態(tài)補(bǔ)償 連續(xù)可調(diào),,,,a） b）,SVG等效電路及工作原理,無功功率補(bǔ)償技術(shù) SVG,無功功率補(bǔ)償技術(shù) BVDC,無功功率補(bǔ)償技術(shù)對(duì)比（2.4Mvar）,謝 謝,