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无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

教程 规范网 6个月前 (05-25) 131次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

无功功率补偿,简称无功补偿,在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。今天小编带大家了解 13 种无功补偿方式,各自有什么优点和缺点。

(1)同步调相机 基本原理:同步电动机无负荷运行,在过励时发出感性无功;在欠励时吸收感性无功; 主要优点:既能发出感性无功,又能吸收感性无功; 主要缺点:损耗大,噪音大响应速度慢,结构维护复杂; 适用场合:在发电厂尚有少量应用。

(2)就地补偿
基本原理:一般将电容器直接与电动机变压器并联,二者共用 1 台开关柜; 主要优点:末端补偿,能最大限度的降低线损; 主要缺点:台数较多,投资量大; 适用场合:水厂、水泥厂应用较多; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(3)集中补偿 基本原理:集中装设在系统母线上,一般设置单独的开关柜; 主要优点:可对整个变电所进行补偿,投资相对较小; 主要缺点:一般为固定补偿,在负载低时可能出现过补偿; 适用场合:适用于负载波动小的系统;

无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(4)自动补偿(机械开关投切电容器) 基本原理:采用机械开关(接触器、断路器)等根据功率因数控制器的指令投切电容器; 主要优点:能自动调节无功出力,使系统无功保持平衡,技术成熟,占地小、造价低; 主要缺点:响应时间较慢,受电容器放电时间限制; 适用场合:目前主流补偿方式,满足大多数行业用户需求;
无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(5)晶闸管投切电容器
基本原理:采用晶闸管阀组根据功率因数控制器的指令过零投切电容器; 主要优点:响应速度快,无涌流,无冲击; 主要缺点:占地面积大,造价高; 适用场合:多用于港口等负荷变化快速的场合; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(6)晶闸管控制电抗器 基本原理:一般由固定并联电容器和晶闸管控制的并联电抗器并联组成,通过改变晶闸管导通角改变电感电流,从而控制整套装置的无功输出; 主要优点:响应速度快,无级调节,既能补偿容性无功,又能补偿感性无功; 主要缺点:占地面积大,造价高,同时对大多企业用户而言,不需要感性无功; 适用场合:多用于钢铁、电气化铁路和输变电系统;

(7)磁控电抗器 基本原理:通过可控硅控制励磁电流的大小和铁芯饱和度改变电感电流,从而控制整套装置的无功输出; 主要优点:动态响应,无级调节,双向补偿,晶闸管耐压低,无须多级串联,产生谐波小; 主要缺点:响应时间较 TCR 稍慢,噪声大; 适用场合:在高压系统中占有优势; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(8)串联补偿
基本原理:串联电容器组用来补偿输电线路的电感,以提高线路的输电能力和稳定性。串联电容器还可以调整并联线路的负荷分配; 主要优点:能有效补偿线路压降,降低线路损耗; 主要缺点:固定补偿,容抗不能改变,有可能引起次同步谐振; 适用场合:用于输电线路; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(9)可控串补 基本原理:在串联电容补偿的两端并联一个晶闸管控制的电感支路,通过改变晶闸管的触发角来改变电感电流,从而控制 LC 并联回路等效阻抗的变化; 主要优点:能有效补偿线路压降,降低线路损耗,同时能动态调整容抗,止次同步谐振; 主要缺点:占地面积大,造价高; 适用场合:用于输电线路; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(10)调压调容 基本原理:将并联电容器装置接在调压器二次侧,通过调整电容器承受电压来改变整套装置的补偿容量; 主要优点:无需分组,无需投切开关,补偿级数较多; 主要缺点:增加变压器,需要设置变压器室;

(11)静止无功发生器 基本原理:采用 IGBT 构成的自换相变流器,通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功电流,进行补偿; 主要优点:快速动态响应,无级调节,双向补偿,无须大容量电容电抗,占地面积小; 主要缺点:控制及维护难度大,损耗大,成本高; 适用场合:电力电子的无功补偿模式; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(12)有源滤波器 基本原理:控制 PWM 变流器,将与检测出的谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入到供电系统中,实现滤除谐波、动态补偿无功; 主要优点:快速动态响应,无级调节,双向补偿,无须大容量电容电抗,占地面积小; 主要缺点:控制及维护难度大,损耗大,成本高,容量小; 适用场合:低压铁路、纸厂、钢厂已有应用; 无功补偿分别有几种补偿方式?各自有哪些优点和缺点?

(13)综合潮流控制器
基本原理:将一个由晶闸管换流器产生的交流电压串入并叠加在输电线相电压上,使其幅值和相角皆可连续变化,从而实现线路有功和无功功率的准确调节; 备注:尚处于物理模型研究阶段。


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