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关 键 词：低压无功动态补偿装置
行 业：电气 电工仪器仪表 自动化仪表
发布时间：2019-05-19
大家都知道就是借助于相应的无功补偿设备供给必要的无功功率，以使功率因数提高，使耗能有所减少，改进电网质量。各级电网和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，而低压配电网所占比重非常大。选用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，已成为节电工作的一项重要方法。
一、影响功率因数的首要因素
异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的首要设备。异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和必定负载下无功功率增加值两部分所组成。变压器耗费无功的首要成份是它的空载无功功率供电电压超出规定规模也会影响功率因数。所以要寻求一些卓有成效的、能够使低压电力网功率因数进步的一些有用办法，使低压网能够完成无功的就地平衡，到达降损节能的作用。
二、低压配电网无功补偿办法
进步功率因数的首要办法是选用低压无功补偿技能，咱们一般选用的办法首要有三种：随机补偿、随器补偿、盯梢补偿。
(1)随机补偿：将低压电容器组与电动机并接，经过操控、保护设备与电机，一起投切的随机补偿适用于补偿电动机的无功耗费，以补励磁无功为主。并且装备便利灵敏，不需频频调整补偿容量。出资少、设备简洁。
(2)随器补偿：将低压电容器经过低压稳妥接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿办法。它能有用地补偿配变空载无功。约束农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而进步配变利用率，下降无功网损，是现在补偿无功最有用的手法之一。
(3)盯梢补偿：是指以投切设备作为操控保护设备，将低压电容器组补偿在大用户0.4KV母线上的补偿办法。适用于100KVA以上的专用配变用户，能够替代随机、随器两种补偿办法，补偿作用好。
三、无功功率补偿容量的挑选办法
无功补偿容量以进步功率因数为首要目的时，补偿容量的挑选分两大类评论，即单负荷就地补偿容量的挑选(首要指电动机)和多负荷补偿容量的挑选(指会集和局部分组补偿)。
3.1单负荷就地补偿容量的挑选
(1)美国材料引荐：Qc=(1/3)Pe(额外容量的1/3)
(2)经历系数法：因为电机极数不同，按极数巨细断定经历系数挑选容量比较挨近实际需要的电容器，选用这种办法一般在70%负荷时，补后功率因数可在0.95～0.97之间。
3.2多负荷补偿容量的挑选
多负荷补偿容量的挑选是依据补偿前后的功率因数来断定。
一般来说无功补偿的方式分为三种：会集补偿、涣散补偿、就地补偿。
会集补偿：
一般在首要的变、配电站，但其补偿的首要是线路及变配电站的无功需求；安稳电压的需要；还有就是弥补涣散补偿、就地补偿后的余下的无功。这个量一般不会做得特别大。
涣散补偿：
一般在配电站、室进行，一般是对用电网络面积不太大的用电网络进行补偿；补偿容量依据用电负荷状况而定。
就地补偿：
对大容量的负载进行的，在负载邻近装备，能够最大的节约电力能源的损耗。这三种补偿方法，以就地补偿作用最好，可是其投入大，补偿设备运用率不高，有浪费嫌疑。一般状况下，三种方法配合运用，也能够将变、送、用电网络的无功补偿到一个十分合理的程度。
谐波
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了基波频率的电量，其余大于基波频率的电流产生的电量，称为谐波。
谐波次数是谐波频率与基波频率(n=fn/f1)的比值。
「进行无功补偿的原因】在电力系统中，如变压器、电动机等许多工作时需要励磁的设备都需要从电力系统中吸收感性无功功率来励磁工作的，还有输电线路具有分布电容，在电压下将产生容性无功功率，也就是说线路要吸收感性无功。在电力系统中，发电机是唯一的有功电源，也是为基本的无功电源。如果我们只依靠发电机来提供无功功率的话，电力系统中之间由于无功功率不断地来回地交换会引起发电、输电及供配电设备上的电压损耗及功率损失，况且发电机发出的所有功率等于有功功率与无功功率的矢量和，提供的无功功率多时，提供的有功功率就少了，这种运行方式也是很不经济的。假如系统会用这种方式运行，由于各种变压器、电动机等感性无功负荷离发电机太远，无功功率不断地在这些点之间来回地进行流动，会导致线损增大此时还会增加发电机、变压器及其他电器设备和导线的容量，还会使用户选择控制、测量的规格加大。何况上述运行方式下，提供的无功功率是很有限的，对于整个电力系统来说，对无功功率的需求是很大的。当无功功率不足时，会使线路及变压器的压降增大，如果是冲击性无功功率负载，会产生电压剧烈波动，使供电质量严重降低。比如电弧炉、轧钢机等设备会频繁的无功功率冲击，会使电网电压剧烈波动，甚至是同一电网上的用户无法正常工作。当电压降落时，会对许多设备的使用产生不良影响。比如降落过多，电动机可能停止运转，或不能启动。电压降低，电动机电流将显着增大，绕组温度升高，严重情况下会使电动机烧毁。
「无功功率】是交换功率的幅值，反映了内部与外部交换能量的能力大小，即电源与电感与电容之间能量交换的最大值。
1、电力网在运行时，电源供给的无功功率是用来在电气设备中建立和维持磁场，进行能量的交换的，它为能量的输送、转换创造了必须的条件。没有它，变压器就不能变压和输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就旋转。
2、由于无功电力不直接做实际消耗之功，他仅完成电磁能量的相互转换，反映出交流电流电路中的电感、电容和电源之间进行能量交换的规模，因而也就不消耗燃料或水能。
3、无功功率和有功功率是密切相关的，输送有功电力时需要消耗无功功率，输送无功功率时需要消耗有功功率，无功功率和有功功率都是通过电流传输的，导体中的电流成分既包括无功成分，也包括有功成分。这个电流通过导体的电阻和电抗时，就会造成无功损耗和有功
损耗，还会造成电压降落，直接影响电力网的经济安全运行。
4、电力系统中的无功损耗包括变压器的无功损耗：励磁损耗和绕组中的损耗，以及电力线路的无功损耗：并联电纳和串联电抗。
随着人们对配网建设的重视和技术的发展，配电无功补偿技术问题得到了较好的解决。本文从降低网损和提高的角度出发，探讨了无功补偿的作用及几种补偿方式，重点分析了配电无功补偿方法、配置技术和经济效益，对配电网无功补偿工作有积极的促进作用。
随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。由于负荷的不断增加，以及电源的大幅增加，不但改变了电力系统的网络结构，也改变了系统的电源分布，造成系统的无功分布不尽合理，甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。随着系统结构日趋复杂，当系统受到较大干扰时，就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。因此，无功补偿已经成为供电企业和电力客户共同关心的课题。
一、无功补偿及其特点
无功补偿是指为满足电力网和负荷端电压水平及经济运行的要求必须在电力网和负荷端设置的无功电源如电容器、调相机等。
2无功补偿的特点
企业中的异步电动机、变压器等电感性负荷是取用无功功率最多的设备。取向电网的无功功率量，异步电动机占60%左右；变压器占20%左右；整流设备、电抗器及架空供电线路等占20%左右。因此，可以得出结论，企业的无功功率主要消耗在异步电动机、变压器和架空供电线路中。为了补偿企业供用电设备所需的无功功率，采用静态或动态无功补偿方式，提高企业的用电功率因数，使企业的供用设备经济合理运行。
二、电力无功补偿技术
功率因数是指电力网中通过线路、变压器的视在功率供给有功功率所占百分数。在电力网的运行中，希望功率因数越大越好，如能做到这一点，则通过电力设备的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的传输，减少有功功率损耗。适当提高用户的功率因数，可以充分发挥供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量。
影响功率因数的主要因素：首先我们知道功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。当有功功率P一定时，如减少无功功率Q，则功率因数便能够提高。在极端情况下，当Q为零时，则其功率因数为1。因此，提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
2并联电容器补偿无功功率的作用及方法
电力电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。串联补偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。按电容器安装的位置不同，通常有三种方式。
1.集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6～10kV母线上，用来提高整个变电所的功率因数，使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。可减少高压线路的无功损耗，而且能够提高本变电所的供电电压质量。
2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上，也称为分散补偿。这种方式具有与集中补偿相同的优点，仅无功补偿容量和范围相对小些。但是分组补偿的效果比较明显，采用得也较普遍。
4 产品特点
1、装置柜体采用框架拼装式结构，表面喷塑或钝化处理，外观整洁美观、耐老化、抗腐蚀、高寿命。
2、结构设计紧凑合理，模块化设计，布线整齐大方，维护方便。
3、装置柜体可独立安装或与其它柜体拼柜安装。
4、多种补偿形式：三相共补、三相分补、共补+分补三种形式。根据电网的实际情况，兼顾补偿效果和成本，合理选用补偿形式。充分解决补偿无功和三相不平衡之间以及三相分补和成本之间的矛盾。
5、使用串联电抗器保护电容器，可根据用户现场具体电网背景定制方案。
6、控制器具有多回路循环或编码投切运行方式，能有效地避免分组投切时个别电容投切过于频繁的问题，实现最优控制。
7、具有数据采集功能和标准的通信接口，可实现远程实时监测和计算机联网管理。
8、采用无触点开关进行投切电容，过零投入，既没有投切涌流又有良好的散热机制，更不会产生谐波注入，可靠性高。
9、具备电力参数监测、采集和统计功能。
要了解无功补偿，必须先了解功率因数。
功率因数，是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路，等等）的用电效率的数据。
功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率/视在功率。
有功功率，是设备消耗了的，转换为其他能量的功率。
无功功率，是维持设备运转，但是并不消耗的能量。他存在于电网与设备之间，是电网和设备不可缺少的能量部分。但是无功功率如果被设备占用过多，就造成电网效率低下，同时，大量无功功率在电网中来回传送，使得线损高企浪费严重。
为了减少电网的无功传送，就要求用户在用电端，给设备提供无功功率，这种提供无功功率的行为，就是无功补偿。提供无功功率的补偿设备，称之为：无功补偿装置。
其他：必须了解的：
视在功率，就使我常说的功率容量。计算：视在功率的平方＝有功功率的平方+无功功率的平方。
视在功率、有功功率、无功功率三者呈直角三角形关系。
注意：在没有谐波的情况下，可以推导出：功率因数＝COSa(电压电流角差的余弦)。但是有谐波的时候，上述表达式式不成立。这时很多人，包括很多专家都没有意识到的一个情况。详细公式，请见有关书籍。
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