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電網(wǎng)的無功補償與電壓調(diào)整

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來源:儀天成電力  時間:2012/03/15  閱讀:

   將電抗器、電容器

、同步調(diào)相機和調(diào)壓變壓器等裝置接入電網(wǎng)中
,以改善功率因數(shù)、調(diào)整電壓及起到補償參數(shù)等作用
。電網(wǎng)無功補償?shù)幕驹瓌t是:按電壓分層
,按電網(wǎng)分區(qū)
,就地平衡,避免無功功率的遠距離輸送
,以免占用線路輸送容量和增加有功損耗

   1.輸電網(wǎng)的無功補償與電壓調(diào)整

   輸電網(wǎng)多數(shù)無直供負載,一般不為調(diào)壓目的而設置無功補償裝置

。參數(shù)補償多用于較長距離的輸電線路
,有串聯(lián)補償(又稱縱補償)與并聯(lián)補償(又稱橫補償)之分。電壓支撐則多用于與地區(qū)受電網(wǎng)絡連接的輸電網(wǎng)的中樞點
控制臺是輕型高壓試驗變壓器的配套設備
,與試驗變壓器一起作耐壓和泄漏試驗。該控制箱具有外形美觀
、體積小
、重量輕、操作簡單
、使用維修方便等特點

   1.1電抗器補償

   電抗器是超高壓長距離輸電線路的常用補償設備,用以補償輸電線路對地電容所產(chǎn)生的充電功率

,以抑制工頻過電壓
。電抗器的容量根據(jù)線路長度和過電壓限制水平選擇,其補償度(電抗器容量與線路充電功率之比)國外統(tǒng)計大多為70~85
,個別為65
,一般不低于60。電抗器一般常設置在線路兩端
,且不設斷路器

   1.2串連電容補償

   串聯(lián)電容用來補償輸電線路的感抗,起到縮短電氣距離提高穩(wěn)定性水平和線路的輸電容量的作用

。串聯(lián)電容器組多為串
、并聯(lián)組合而成,并聯(lián)支數(shù)由線路輸送容量而定
,串聯(lián)個數(shù)則由所需的串聯(lián)電容補償度(串聯(lián)電容的容抗與所補償?shù)木€路感抗之比)而定
。串聯(lián)電容補償一般在50以下,不宜過高
,以免引起系統(tǒng)的次同步諧振
。輸電網(wǎng)中因阻抗不均而造成環(huán)流時,也可用串聯(lián)電容來補償
。日本在110kV環(huán)網(wǎng)中就使用了串聯(lián)電容補償

   1.3中間同步或靜止補償

   在遠距離輸電線路中間裝設同步調(diào)相機或靜止補償裝置,利用這些裝置的無功調(diào)節(jié)能力,在線路輕載時吸收線路充電功率

,限制電壓升高;在線路重載時發(fā)出無功功率
,以補償線路的無功損耗
,支持電壓水平,從而提高線路的輸送容量
。中間同步或靜止補償通常設在線路中點
,若設在線路首末端,則調(diào)節(jié)作用消失

   輸電網(wǎng)的電壓支撐點與調(diào)壓輸電網(wǎng)與受電地區(qū)的低一級電壓的電網(wǎng)相聯(lián)的樞紐點

,常設置有載調(diào)壓變壓器或有相當調(diào)節(jié)與控制能力的無功補償裝置,或者二者都有
,以實現(xiàn)中樞點調(diào)壓
,使電網(wǎng)的運行不受或少受因潮流變化或其他原因形成的電壓波動的影響,在電網(wǎng)發(fā)生事故時起支撐電壓的作用
,防止因電網(wǎng)電壓劇烈波動而擴大事故

   電壓支撐能力的強弱,除與補償方法和補償容量大小有關外

,更與補償裝置的調(diào)節(jié)控制能力和響應速度有關
。并聯(lián)電容器雖是常用而價廉的補償設備,但其無功出力在電壓下降時將按電壓的平方值下降
,不利于支撐電壓
。大量裝設并聯(lián)補償電容器反而有事故發(fā)生助長電網(wǎng)電壓崩潰的可能性。采用同步調(diào)相機和靜止無功補償裝置輔以適當?shù)恼{(diào)節(jié)控制
,是比較理想的支撐電壓的無功補償設備
。近年來,國內(nèi)外均注重靜止補償裝置的應用

   2.配電網(wǎng)的無功補償與電壓調(diào)整

   以相位補償和保證用戶用電電壓質(zhì)量為主

   2.1相位補償亦稱功率因數(shù)補償

   用電電器多為電磁結構,需要大量的勵磁功率

,致使用戶的功率因數(shù)均為滯相且較低
,一般約為0.7左右。勵磁功率——滯相的無功功率在配電網(wǎng)中流動
,不僅占用配電網(wǎng)容量
,造成不必要的損耗,而且導致用戶電壓降低
。相位補償是以進相的無功補償設備(如并聯(lián)電容器)就近供給用戶或配電網(wǎng)所需要的滯相無功功率
,減少在配電網(wǎng)中流動的無功功率,降低網(wǎng)損,改善電壓質(zhì)量
。中國對大電力用戶要求安裝無功補償裝置
,補償后的功率因數(shù)不得低于0.9。

   2.2電壓調(diào)整

   為保證用電電器有良好的工作電壓

,避免受配電網(wǎng)電壓波動的影響
,配電網(wǎng)需要進行電壓調(diào)整。配電網(wǎng)電壓調(diào)整的措施包括:中心調(diào)壓
、調(diào)壓變壓器調(diào)壓和無功補償調(diào)壓

   2.2.1利用地區(qū)發(fā)電廠或樞紐變電所進行中心調(diào)壓

   這種措施簡單而經(jīng)濟方便,但它只能改變整個供電地區(qū)的電壓水平

,不能改善電壓分布
。當供電地區(qū)的地域比較廣闊、供電距離長短懸殊時
,中心調(diào)壓措施往往不能兼顧全區(qū)
,有顧此失彼的缺點。

   2.2.2調(diào)壓變壓器調(diào)壓

   可彌補中心調(diào)壓方式的不足

,進行局部調(diào)壓
。調(diào)壓變壓器有有載調(diào)壓變壓器、串聯(lián)升壓器和感應調(diào)壓器三種
。有載調(diào)壓變壓器與感應調(diào)壓器一般用于特定負荷點
,串聯(lián)升壓器則用于供電線路。

   調(diào)壓變壓器的調(diào)壓作用是靠改變電力網(wǎng)的無功潮流來實現(xiàn)的

。它本身不僅不產(chǎn)生無功功率
,而且還因本身勵磁的需要而消耗無功功率。當電網(wǎng)的無功電源不足時
,調(diào)壓變壓器的調(diào)壓效果不顯著
。相反地,若調(diào)壓變壓器裝設過多
,將加重配電網(wǎng)的無功功率消耗
,拉低全網(wǎng)電壓水平,增大網(wǎng)損
,降低并聯(lián)電容器的無功出力
,嚴重時有可能造成惡性循環(huán)的趨向。

   2.2.3無功補償調(diào)壓

   由于增加了電力網(wǎng)的無功電源

,能起到改善電網(wǎng)電壓的作用
。裝設于變電所內(nèi)的無功補償裝置,還可采用分組投切的辦法
,對供電地區(qū)實行中心調(diào)壓

   串聯(lián)電容補償

,可用于配電網(wǎng)中進行局部調(diào)壓。距離較長的重載線路
,使用串聯(lián)電容補償
,效果較好。因其調(diào)壓作用是由線路滯相電流流過串聯(lián)電容而產(chǎn)生的電壓升高來實現(xiàn)的
。故線路負載愈重
,功率因數(shù)愈低,串聯(lián)電容補償調(diào)壓的作用愈顯著
。這種調(diào)壓作用隨線路負載的變化而變化,具有自行調(diào)節(jié)的功能
。串聯(lián)電容器所產(chǎn)生的無功功率
,也增加了電力網(wǎng)的無功電源,可改善電力網(wǎng)的電壓水平
。串聯(lián)電容能使線路受端的電動機產(chǎn)生自勵磁現(xiàn)象
,在設計、使用時
,需采取預防措施

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