無功功率補償知多少

　　隨著非線性負載裝置的大量使用，造成配電網(wǎng)電壓波形畸變，功率因數(shù)低，電壓波形和閃變以及三相不平衡等電能質(zhì)量問題，同時高精度設(shè)備以及計算機設(shè)備對配電網(wǎng)供電要求越來越高，如何能夠有效的解決電能質(zhì)量問題成為現(xiàn)在電力行業(yè)一個重點研究的方向……

　　一、 無功功率的定義及影響

　　交流電在通過純電阻的時候,電能都轉(zhuǎn)成了熱能,而在通過純?nèi)菪曰蛘呒兏行载撦d的時候,并不做功.也就是說沒有消耗電能,即為無功功率.當然實際負載,不可能為純?nèi)菪载撦d或者純感性負載,一般都是混合性負載,這樣電流在通過它們的時候,就有部分電能不做功,就是無功功率。無功功率指的是交流電路中，電壓U與電流I存在一相角差時，電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時所形成的功率分量。

　　這種功率在電網(wǎng)中會造成電壓降落(感性電抗時)或電壓升高(容性電抗時)和焦耳(電阻發(fā)熱)損失，卻不能做出有效的功。

　　二、 無功功率的分類

　　感性無功：電流矢量滯后于電壓矢量90°，如電動機、變壓器、晶閘管變流設(shè)備等。容性無功：電流矢量超前于電壓矢量90°，如電容器、電纜輸配電線路等。基波無功：與電源頻率相等的無功( 50HZ)。諧波無功：與電源頻率不相等的無功。

　　三、 無功功率補償的定義

　　在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無功功率電源，以改變電力系統(tǒng)中無功功率的流動，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無功功率補償。電力系統(tǒng)中，不但有功功率要平衡，無功功率也要平衡。

　　圖1、無功功率補償圖

　　四、 無功功率補償?shù)某Ｒ姺椒胺绞?/p>

　　1、 無功功率補償?shù)某Ｒ姺椒?/p>

　　并聯(lián)電容器組

　　電力電容器是一種靜止的無功補償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)。采用就地無功補償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。

　　圖2、電容組

　　(2) 靜止無功補償器

　　靜止無功補償器是一種沒有旋轉(zhuǎn)部件，快速、平滑可控的動態(tài)無功功率補償裝置。它是將可控的電抗器和電力電容器(固定或分組投切)并聯(lián)使用。電容器可發(fā)出無功功率(容性的)，可控電抗器可吸收無功功率(感性的)。通過對電抗器進行調(diào)節(jié)，可以使整個裝置平滑地從發(fā)出無功功率改變到吸收無功功率(或反向進行)，并且響應(yīng)快速。

　　(3) 同步補償

　　運行于電動機狀態(tài)，不帶機械負載也不帶原動機，只向電力系統(tǒng)提供或吸收無功功率的同步電機。用于改善電網(wǎng)功率因數(shù)，維持電網(wǎng)電壓水平。

　　2、無功功率補償?shù)姆绞?/p>

　　(1)、集中補償：裝設(shè)在企業(yè)或地方總變電所6~35KV母線上，可減少高壓線路的無功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。

　　(2)、分散補償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。這種方式與集中補償有相同的優(yōu)點，但無功容量較小，效果較明顯。

　　(3)、就地補償：裝設(shè)在異步電動機或電感性用電設(shè)備附近，就地進行補償。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量

　　五、 無功功率補償?shù)淖饔?/p>

　　提高用戶的功率因數(shù),從而提高供電設(shè)備的利用率;減少電力網(wǎng)絡(luò)的有功損耗。合理地控制電力系統(tǒng)的無功功率流動，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力。在動態(tài)的無功補償裝置上，配置適當?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能，提高輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性。裝設(shè)靜止無功補償器(SVS)還能改善電網(wǎng)的電壓波形,減小諧波分量和解決負序電流問題。對電容器、電纜、電機、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過熱。

　　六、 結(jié)束語

　　電能質(zhì)量分析儀是一種對電網(wǎng)中電能質(zhì)量問題進行測量、記錄及分析的專業(yè)測量工具。

　　它不但可以測量有功功率、無功功率、視在功率、功率因素、位移功率因素，而且還捕捉故障現(xiàn)場的諧波、電壓波動、閃變、功率和三相不平衡等常見的電能質(zhì)量問題，為智能電網(wǎng)、新能源、電氣化鐵路和大型工業(yè)用戶提供電能質(zhì)量方面的性能評估和治理決策。