無功補償的原理、作用及使用方法
發布時間:2019-03-07 責任編輯:xueqi
【導讀】在(zai)正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)不(bu)但(dan)要(yao)從(cong)電(dian)源(yuan)取(qu)得(de)有(you)功(gong)功(gong)率(lv),同(tong)時(shi)還(hai)需(xu)要(yao)從(cong)電(dian)源(yuan)取(qu)得(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)。如(ru)果(guo)電(dian)網(wang)中(zhong)的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)供(gong)不(bu)應(ying)求(qiu),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)就(jiu)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)來(lai)建(jian)立(li)正(zheng)常(chang)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang),這(zhe)些(xie)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)就(jiu)不(bu)能(neng)維(wei)持(chi)在(zai)額(e)定(ding)情(qing)況(kuang)下(xia)工(gong)作(zuo),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)端(duan)電(dian)壓(ya)就(jiu)要(yao)下(xia)降(jiang),從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。
一、功率的概念
功率(英語:power)是單位時間內做功的大小或能量轉換的大小。
1、視在功率:視在功率是指發電機發出的總功率,其中可以分為有功部分和無功部分。
2、有功功率:有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。
3、無功功率:是shi用yong於yu電dian路lu內nei電dian場chang與yu磁ci場chang的de交jiao換huan,並bing用yong來lai在zai電dian氣qi設she備bei中zhong建jian立li和he維wei持chi磁ci場chang的de電dian功gong率lv,它ta不bu對dui外wai作zuo功gong,而er是shi轉zhuan變bian為wei其qi他ta形xing式shi的de能neng量liang。凡fan是shi有you電dian磁ci線xian圈quan的de電dian氣qi設she備bei,建jian立li磁ci場chang,就jiu要yao消xiao耗hao無wu功gong功gong率lv。無wu功gong功gong率lv不bu做zuo功gong,但dan要yao保bao證zheng有you功gong功gong率lv的de傳chuan導dao必bi須xu先xian滿man足zu電dian網wang的de無wu功gong功gong率lv。

二、需要無功補償的原因
在(zai)正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)不(bu)但(dan)要(yao)從(cong)電(dian)源(yuan)取(qu)得(de)有(you)功(gong)功(gong)率(lv),同(tong)時(shi)還(hai)需(xu)要(yao)從(cong)電(dian)源(yuan)取(qu)得(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)。如(ru)果(guo)電(dian)網(wang)中(zhong)的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)供(gong)不(bu)應(ying)求(qiu),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)就(jiu)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)來(lai)建(jian)立(li)正(zheng)常(chang)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang),這(zhe)些(xie)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)就(jiu)不(bu)能(neng)維(wei)持(chi)在(zai)額(e)定(ding)情(qing)況(kuang)下(xia)工(gong)作(zuo),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)端(duan)電(dian)壓(ya)就(jiu)要(yao)下(xia)降(jiang),從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。
但dan是shi從cong發fa電dian機ji和he高gao壓ya輸shu電dian線xian供gong給gei的de無wu功gong功gong率lv遠yuan遠yuan滿man足zu不bu了le負fu荷he的de需xu要yao,所suo以yi在zai電dian網wang中zhong要yao設she置zhi一yi些xie無wu功gong補bu償chang裝zhuang置zhi來lai補bu充chong無wu功gong功gong率lv,以yi保bao證zheng用yong戶hu對dui無wu功gong功gong率lv的de需xu要yao,這zhe樣yang用yong電dian設she備bei才cai能neng在zai額e定ding電dian壓ya下xia工gong作zuo。無wu功gong補bu償chang是shi把ba具ju有you容rong性xing功gong率lv負fu荷he的de裝zhuang置zhi與yu感gan性xing功gong率lv負fu荷he並bing聯lian接jie在zai同tong一yi電dian路lu,能neng量liang在zai兩liang種zhong負fu荷he之zhi間jian相xiang互hu交jiao換huan,這zhe樣yang,感gan性xing負fu荷he所suo需xu要yao的de無wu功gong功gong率lv可ke由you容rong性xing負fu荷he輸shu出chu的de無wu功gong功gong率lv補bu償chang。
三、無功補償的一般方法
無功補償通常采用的方法主要有3種:低壓個別補償、低壓集中補償、高壓集中補償。下麵簡單介紹3種補償方式的適用範圍及使用該種補償方式的優缺點。
1、低壓個別補償
低壓個別補償就是根據個別用電設備對無功的需要量將單台或多台低壓電容器組分散地與用電設備並接,它與用電設備共用一套斷路器,通過控製、保護裝置與電機同時投切。隨機補償適用於補償個別大容量且連接運行(如大中型異步電動機)的無功消耗,以補勵磁無功為主。低壓個別補償的優點是:用電設備運行時,無功補償投入,用電設備停動時,補償設備也退出,因此不會造成無功倒送,具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。
2、低壓集中補償
低(di)壓(ya)集(ji)中(zhong)補(bu)償(chang)是(shi)指(zhi)將(jiang)低(di)壓(ya)電(dian)容(rong)器(qi)通(tong)過(guo)低(di)壓(ya)開(kai)關(guan)接(jie)在(zai)配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)低(di)壓(ya)母(mu)線(xian)側(ce),以(yi)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)投(tou)切(qie)裝(zhuang)置(zhi)作(zuo)為(wei)控(kong)製(zhi)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi),根(gen)據(ju)低(di)壓(ya)母(mu)線(xian)上(shang)的(de)無(wu)功(gong)負(fu)荷(he)而(er)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)投(tou)切(qie),電(dian)容(rong)器(qi)的(de)投(tou)切(qie)是(shi)整(zheng)組(zu)進(jin)行(xing),做(zuo)不(bu)到(dao)平(ping)滑(hua)的(de)調(tiao)節(jie)。低(di)壓(ya)補(bu)償(chang)的(de)優(you)點(dian):接線簡單、運行維護工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網損,具有較高的經濟性,是目前無功補償中常用的手段之一。

3、高壓集中補償
高壓集中補償是指將並聯電容器組直接裝在變電所的6~10KV高gao壓ya母mu線xian上shang的de補bu償chang方fang式shi。適shi用yong於yu用yong戶hu遠yuan離li變bian電dian所suo在zai供gong電dian線xian路lu的de末mo端duan,用yong戶hu本ben身shen又you有you一yi定ding的de高gao壓ya負fu荷he時shi,可ke以yi減jian少shao對dui電dian力li係xi統tong無wu功gong的de消xiao耗hao並bing可ke以yi起qi到dao一yi定ding的de補bu償chang作zuo用yong;補償裝置根據負荷的大小自動投切,補償效益高。
四、無功補償裝置的分類
從補償的範圍劃分可以分為負荷補償與線路補償,從補償的性質劃分可以分為感性與容性補償。下麵將並聯容性補償的方法大致列舉:
1、同步調相機
tiaoxiangjidejibenyuanliyutongbufadianjimeiyouqubie,tazhishuchuwugongdianliu。yinweibufadian,yincibuxuyaoyuandongjituodong,meiyouqidongdianjidetiaoxiangjimeiyouzhoushen,shizhijiushixiangdangyuyitaizaidianwangzhongkongzhuandetongbufadianji。
調(tiao)相(xiang)機(ji)是(shi)電(dian)網(wang)中(zhong)最(zui)早(zao)使(shi)用(yong)的(de)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi),當(dang)增(zeng)加(jia)激(ji)磁(ci)電(dian)流(liu)時(shi),其(qi)輸(shu)出(chu)的(de)容(rong)性(xing)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)增(zeng)大(da)。當(dang)減(jian)少(shao)激(ji)磁(ci)電(dian)流(liu)時(shi),其(qi)輸(shu)出(chu)的(de)容(rong)性(xing)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)減(jian)少(shao)。當(dang)激(ji)磁(ci)電(dian)場(chang)減(jian)少(shao)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)時(shi),輸(shu)出(chu)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)為(wei)零(ling),隻(zhi)有(you)很(hen)小(xiao)的(de)有(you)功(gong)電(dian)流(liu)用(yong)於(yu)彌(mi)補(bu)調(tiao)相(xiang)機(ji)的(de)損(sun)耗(hao),當(dang)激(ji)磁(ci)電(dian)流(liu)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)少(shao)時(shi),輸(shu)出(chu)感(gan)性(xing)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)。
調相機容量大、對諧波不敏感,並且具有當電網電壓下降時輸出無功電流自動增加的特點,因此調相機對於電網的無功安全具有不可替代的作用。
由於調相機的價格高、效率低,運行成本高,因此已經逐漸被並聯電容器所替代。但是近年來出於對電網無功安全的重視,一些人主張重新啟用調相機。
2、並聯電容器
並聯電容器是目前最主要的無功補償方法。其主要特點是價格低,效率高,運行成本低,在保護完善的情況下可靠性也很高。
在zai高gao壓ya及ji中zhong壓ya係xi統tong中zhong主zhu要yao使shi用yong固gu定ding連lian接jie的de並bing聯lian電dian容rong器qi組zu,而er在zai低di壓ya配pei電dian係xi統tong中zhong則ze主zhu要yao使shi用yong自zi動dong控kong製zhi電dian容rong器qi投tou切qie的de自zi動dong無wu功gong補bu償chang裝zhuang置zhi。自zi動dong無wu功gong補bu償chang裝zhuang置zhi的de結jie構gou則ze多duo種zhong多duo樣yang形xing形xing色se色se,適shi用yong於yu各ge種zhong不bu同tong的de負fu荷he呢ne況kuang。對dui於yu低di壓ya自zi動dong無wu功gong補bu償chang裝zhuang置zhi將jiang另ling文wen詳xiang細xi介jie紹shao。
並(bing)聯(lian)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)最(zui)主(zhu)要(yao)缺(que)點(dian)是(shi)其(qi)對(dui)諧(xie)波(bo)的(de)敏(min)感(gan)性(xing)。當(dang)電(dian)網(wang)中(zhong)含(han)有(you)諧(xie)波(bo)時(shi),電(dian)容(rong)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)會(hui)急(ji)劇(ju)增(zeng)大(da),還(hai)會(hui)與(yu)電(dian)網(wang)中(zhong)的(de)感(gan)性(xing)元(yuan)件(jian)諧(xie)振(zhen)使(shi)諧(xie)波(bo)放(fang)大(da),另(ling)外(wai),並(bing)聯(lian)電(dian)容(rong)器(qi)屬(shu)於(yu)恒(heng)阻(zu)抗(kang)元(yuan)件(jian),在(zai)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)時(shi)其(qi)輸(shu)出(chu)的(de)無(wu)功(gong)電(dian)出(chu)下(xia)降(jiang),因(yin)此(ci)不(bu)利(li)於(yu)電(dian)網(wang)的(de)無(wu)功(gong)安(an)全(quan)。

3、SVC
SVC的全稱是靜止式無功補償裝置,靜止兩個字是同步調相機的旋轉相對應的。
國際大電網會議將SVC定義為7個子類:
a、機械投切電容器(MSC)
b、機械投切電抗器(MSR)
c、自飽和電抗器(SR)
d、晶閘管控製電抗器(TCR)
e、晶閘管投切電容器(TCR)
f、晶閘管投(TSC)
g、自換向或電網換向轉換器(SCC/LCC)
根據以上這些子類,我們可以看出:除調相機之外,用電感或電容進行無功補償的裝置幾乎均被定義為SVC。因此,目前一些資料或者廣告中大量出現"SVC"字樣,其原因不外乎兩條:其一是作者自已並不明白SVC的定義,其二就是以普通人不懂的字母組合故弄玄虛。
目前國內市場上被宣傳 SVC的產品主工是晶閘管控製電抗器(TCR)和晶閘管投切電容器(TSC)。對於TSC我們另文敘述,這裏隻簡要介紹一下晶閘管控製電抗器(TCR)。
TCR的de基ji本ben結jie構gou包bao括kuo一yi組zu固gu定ding並bing聯lian連lian接jie在zai線xian路lu中zhong的de電dian容rong器qi和he一yi組zu並bing聯lian連lian接jie在zai線xian路lu中zhong用yong晶jing閘zha管guan控kong製zhi的de電dian抗kang器qi,通tong常chang將jiang電dian抗kang器qi的de容rong量liang設she計ji成cheng與yu電dian容rong器qi一yi樣yang。由you於yu電dian抗kang器qi是shi用yong晶jing閘zha管guan控kong製zhi的de,其qi感gan性xing無wu功gong電dian流liu可ke以yi變bian化hua,當dang晶jing閘zha管guan關guan斷duan時shi,電dian抗kang器qi沒mei有you電dian流liu,而er電dian容rong器qi固gu定ding連lian接jie,因yin此ci整zheng套tao裝zhuang置zhi的de補bu償chang量liang最zui大da,當dang調tiao節jie晶jing閘zha管guan的de導dao通tong角jiao時shi,電dian抗kang器qi的de感gan性xing電dian流liu就jiu會hui抵di消xiao一yi部bu分fen電dian容rong器qi電dian流liu,因yin此ci補bu償chang量liang減jian少shao,導dao通tong角jiao越yue大da,電dian抗kang器qi的de電dian流liu越yue大da,補bu償chang量liang就jiu越yue小xiao,當dang晶jing閘zha管guan全quan通tong時shi,電dian抗kang器qi電dian流liu就jiu會hui將jiang電dian容rong器qi電dian流liu全quan部bu抵di消xiao,此ci時shi補bu償chang量liang為wei0。必須將固定電容器組設計成濾波器形式或者配備另外的濾波器。

綜上所述,可以看出TCR的結構複雜,損耗大,但其具有補償量連續可調的特點,在高壓係統中還有應用。
4、SVG
靜止無功發生器,英文描述為:Static Var Generator,簡稱為SVG。又稱動態無功補償發生裝置,或靜止同步補償器。是指由自換相的電力半導體橋式變流器來進行動態無功補償的裝置。SVG是目前無功功率控製領域內的最佳方案。相對於傳統的調相機、電容器電抗器、以晶閘管控製電抗器TCR為主要代表的傳統SVC等方式,SVG有著無可比擬的優勢。
亞派科技的A-SVG是(shi)一(yi)個(ge)有(you)源(yuan)型(xing)電(dian)力(li)設(she)備(bei),並(bing)聯(lian)於(yu)電(dian)網(wang)上(shang),是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)控(kong)的(de)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)源(yuan),其(qi)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)地(di)跟(gen)隨(sui)負(fu)荷(he)無(wu)功(gong)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua),自(zi)動(dong)補(bu)償(chang)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)所(suo)需(xu)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv),對(dui)電(dian)網(wang)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)實(shi)現(xian)動(dong)態(tai)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang),不(bu)僅(jin)能(neng)補(bu)償(chang)感(gan)性(xing)無(wu)功(gong),還(hai)能(neng)補(bu)償(chang)容(rong)性(xing)無(wu)功(gong),響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)快(kuai),能(neng)夠(gou)時(shi)刻(ke)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)功(gong)率(lv)因(yin)素(su)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。亞(ya)派(pai)科(ke)技(ji)SVG有整機式、模塊式,其中模塊式又有抽屜式、壁掛式,可適用於各種應用場合。
五、采用無功補償的優點
1、根據用電設備的功率因數,可測算輸電線路的電能損失。通過現場技術改造,可使低於標準要求的功率因數達標,實現節電目的。
2、采用無功補償技術,提高低壓電網和用電設備的功率因數,是節電工作的一項重要措施。
3、無功補償,它就是借助於無功補償設備提花必要的無功功率,以提高係統的功率因數,降低能耗,改善電網電壓質量,穩定設備運行。
4、減少電力損失,一般工廠動力配線依據不同的線路及負載情況,其電力損耗約20%-30%左右,使用電容提高功率因數後,總電波降低,可降低供電流與用電端的電力損失。
5、改善供電品質,提高功率因數,減少負載總電流及電壓降,於變壓器二次側加裝電容可改善功率因數提高二次側電壓。
6、延長設備壽命,改善功率因數後線路總電流減少,使接近中已經飽和的變壓器、開關等機器設備和線路容量負荷降低,因此可以降低溫升增加壽命(溫度每降低10攝氏度,壽命可延長1倍)。
7、最終滿足電力係統對無功補償的監測要求,消除因為功率因數過低而產生的罰款。
8、無功補償可以改善電能質量、降低電能損耗、挖掘發供電設備潛力、無功補償減少用戶電費支出,是一項投資少、收效快的節能措施。
9、wugongbuchangjishuduihediandanweidediyapeidianwangdeyingxiangyijitigaogonglvyinshusuodailaidejingjixiaoyiheshehuixiaoyi,quedingwugonggonglvdebuchangrongliang,quebaobuchangjishujingji、合理、安全可靠,達到節約電能的目的。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




