淺談電力電容器無功補償及其安全應(yīng)用_論文

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1、淺談電力電容器無功補償及其安全應(yīng)用摘要:本文主要從電力電容器的補償原理、補償?shù)奶攸c、無功補償方式、電容器補償容量的計算及電容器安全運行這幾個方面進行闡述。關(guān)鍵詞:電力電容器無功補償;安全運行Abstract:Thisarticlemainlyfrompowercapacitor’scompensationprinciple,thecompensationcharacteristic,theidleworkcompensationway,thecapacitorcompensationcapacity’scomputationandcapacitorsafeoper

2、ationtheseaspectscarriesontheelaboration.Keywords:powercapacitoridleworkcompensation;safeoperation9/9隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,用電負荷的增加,必然要求電網(wǎng)系統(tǒng)利用率的提高。但由于接入電網(wǎng)的用電設(shè)備絕大多數(shù)是電感性負荷,自然功率因素低,影響發(fā)電機的輸出功率;降低有功功率的輸出;影響變電、輸電的供電能力;降低有功功率的容量;增加電力系統(tǒng)的電能損耗;增加輸電線路的電壓降等。因此,連接到電網(wǎng)中的大多數(shù)電器不僅需要有功功率,還需要一定的無功功率。無功,簡單的說就是用于電路內(nèi)電場與

3、磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。電機和變壓器中的磁場靠無功電流維持,輸電線中的電感也消耗無功,電抗器、熒光燈等所有感性電路全部需要一定的無功功率。為減少電力輸送中的損耗,提高電力輸送的容量和質(zhì)量,必須進行無功功率的補償。目前,在110kV及以下的電網(wǎng)中,常安裝電力電容器組來進行無功功率補償,這是一種實用、經(jīng)濟的方法。而采用無功補償,具有減少設(shè)計容量;減少投資;增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,降低線損,改善電壓質(zhì)量,穩(wěn)定設(shè)備運行;可提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因素,降低電能損耗和節(jié)能;減少用戶電費支出;可滿足電力系統(tǒng)對無功補償?shù)臋z測要求,消除因為

4、功率因素過低而產(chǎn)生的罰款等優(yōu)點。1電力電容器的補償原理9/9電容器在原理上相當(dāng)于產(chǎn)生容性無功電流的發(fā)電機。其無功補償?shù)脑硎前丫哂腥菪怨β守摵傻难b置和感性功率負荷并聯(lián)在同一電容器上,能量在兩種負荷間相互轉(zhuǎn)換。這樣,電網(wǎng)中的變壓器和輸電線路的負荷降低,從而輸出有功能力增加。在輸出一定有功功率的情況下,供電系統(tǒng)的損耗降低。比較起來電容器是減輕變壓器、供電系統(tǒng)和工業(yè)配電負荷的最簡便、最經(jīng)濟的方法。因此,電容器作為電力系統(tǒng)的無功補償勢在必行。當(dāng)前,采用并聯(lián)電容器作為無功補償裝置已經(jīng)非常普遍。2電力電容器補償?shù)奶攸c優(yōu)點電力電容器無功補償裝置具有安裝方便,安裝地點增減方便;有

5、功損耗小(僅為額定容量的%左右);建設(shè)周期短;投資小;無旋轉(zhuǎn)部件,運行維護簡便;個別電容器組損壞,不影響整個電容器組運行等優(yōu)點。缺點電力電容器無功補償裝置的缺點有:只能進行有級調(diào)節(jié),不能進行平滑調(diào)節(jié);通風(fēng)不良,一旦電容器運行溫度高于70℃時,易發(fā)生膨脹爆炸;電壓特性不好,對短路穩(wěn)定性差,切除后有殘余電荷;無功補償精度低,易影響補償效果;補償電容器的運行管理困難及電容器安全運行的問題未受到重視等。3無功補償方式高壓分散補償9/9高壓分散補償實際就是在單臺變壓器高壓側(cè)安裝的,用以改善電源電壓質(zhì)量的無功補償電容器。其主要用于城市高壓配電中。高壓集中補償高壓集中補償是指將

6、電容器裝于變電站或用戶降壓變電站6kV～10kV高壓母線的補償方式;電容器也可裝設(shè)于用戶總配電室低壓母線,適用于負荷較集中、離配電母線較近、補償容量較大的場所,用戶本身又有一定的高壓負荷時,可減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并起到一定的補償作用。其優(yōu)點是易于實行自動投切,可合理地提高用戶的功率因素,利用率高,投資較少,便于維護,調(diào)節(jié)方便可避免過補,改善電壓質(zhì)量。但這種補償方式的補償經(jīng)濟效益較差。低壓分散補償?shù)蛪悍稚⒀a償就是根據(jù)個別用電設(shè)備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地安裝在用電設(shè)備附近,以補償安裝部位前邊的所有高低壓線路和變壓器的無功功率。其優(yōu)點是用電設(shè)備運

7、行時,無功補償投入,用電設(shè)備停運時,補償設(shè)備也退出,可減少配電網(wǎng)和變壓器中的無功流動從而減少有功損耗;可減少線路的導(dǎo)線截面及變壓器的容量,占位小。缺點是利用率低、投資大,對變速運行,正反向運行,點動、堵轉(zhuǎn)、反接制動的電機則不適應(yīng)。低壓集中補償9/9低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè),以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,根據(jù)低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行,做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點: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(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟性,是目前無功補償中常用的

8、手段之一。