一、無功補償概述和原則
無功功率比較抽象,它是用于電路內電場與磁場的交換,并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備,要建立磁場,就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外,還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功,才被稱之為“無功”。
電力系統的無功補償與無功平衡是保證電壓質量的基本條件, 首先是一些重要原則當然很多是國網的原則,雖說要擺脫國網思路束縛,但是有些好東西還是要保留。
分層分區補償原則: 有鑒于經較大阻抗傳輸無功功率所產生的很大無功功率損耗和相應的有功功率損耗,電網無功功率的補償安排宜實行分層分區和就地平衡的原則。所謂的分層安排,是指作為主要有功功率大容量傳輸即220--500 kV電網,宜力求保持各電壓層間的無功功率平衡,盡可能使這些層間的無功功率串動極小,以減少通過電網變壓器傳輸無功功率時的大量消耗;而所謂分區安排、是指110k V及以下的供電網,宜于實現無功功率的分區和就地平衡。
電壓合格標準:
500kV母線:正常運行方式時,很高運行電壓不得超過系統額定電壓的+10%;很低運行電壓不應影響電力系統同步穩定、電壓穩定、廠用電的正常使用及下一級電壓調節。
發電廠和500kV變電所的220kV母線:正常運行方式時,電壓允許偏差為系統額定電壓0~+10%;事故運行方式時為系統額定電壓的的-5%~+10%。
發電廠和220kV變電所的110kV~35kV母線:正常運行方式時,電壓允許偏差為相應系統額定電壓-3%~+7%;事故后為系統額定電壓的的±10%。
帶地區供電負荷的變電站和發電廠(直屬)的10(6)kV母線:正常運行方式下的電壓允許偏差為系統額定電壓的0~+7%。
無功補償配置原則:各電壓等級變電站無功補償裝置的分組容量選擇,應根據計算確定,最大單組無功補償裝置投切引起所在母線電壓變化不宜超過電壓額定值的 2.5%,并滿足主變最大負荷時,功率因數不低于0.95。
以上只是大概的比例估計,具體工程的變電站的無功配置是需要通過計算的,計算分不同運行方式(針對容性和感性),無功計算一般是有無功交換的整個區域一起計算 ,主要與區域負荷、電廠和外部無功輸入、區域內變電站進出線充電功率有關。
無功不足應采取的措施:
要求各類用戶將負荷的功率因數提高到現行規程規定的數值。
挖掘系統的無功潛力。例如將系統中暫時閑置的發電機改作調相機運行;動員用戶的同步電動機過勵磁運行等。
根據無功平衡的需要,增添必要的無功補償容量,并按無功功率就地平衡的原則進行補償容量的分配。小容量的、分散的無功補償可采用靜電容電器;大容量的、配置在系統中樞點的無功補償則宜采用同步調相機或靜止補償器。
電壓中樞點:指那些能夠反映和控制整個系統電壓水平的節點(母線)。
中樞點的無功電壓控制至關重要,一般根據實際情況選擇以下作為中樞點:(1)大型發電廠的高壓母線;(2)樞紐變電所的二次母線; (3)有大量地方性負荷的發電廠母線。
二、無功補償來源和電壓調節設備
1)同步發電機:同步發電機是電力系統中最重要的無功補償設備。往往依照不同系統條件和不同的安裝位置,根據需要選擇不同的發電機額定功率因數。位于負荷中心附近的發電機組,宜于有較大的送出無功功率的能力,可以供應正常負荷的部分無功功率需求外,還可以在正常時保留一部分作為事故緊急儲備,非常重要。
至于送端電廠的發電機組,特別是遠方電廠,由于無功功率不宜遠送的規律,它發出的無功功率主要用以補償配出線路在重負荷期間的部分無功功率損耗,實現超高壓網無功功率的分層平衡。功率因數一般都較高。例如,巴西伊泰普水電.站中,有9臺765MW的機組接在交流側,經900k m ,765kV交流線路到受端,機組的額定功率因數選為0. 95,另9臺7機通過直流線路到受端,其額定功率因數選為 0. 85 ,因為前者只需要補償線路,后者還需要補償換流站的無功(換流站的無功需求相當大)。
反過來說,接到超高壓電網特別是位于遠方的發電機組需要具有適當的進相運行能力(吸收無功),使能在系統低負荷期間,吸收配出的超高壓線路的部分多余無功功率,以保持電廠送電電壓不超標。
這點在工程實踐中往往是一個后備方案,即機組的進相運行來調整電壓。我國一般現在機組都會做進相運行試驗。
2)輸電線路:輸電線路既能產生無功功率(由于分布電容)又消耗無功功率(由于串聯阻抗)。當沿線路傳送某一固定有功功率,線路上的這兩種無功功率適能相互平衡時,這個有功功率,叫做線路的“自然功率”。這點應該是較為基本的認識,所以有功潮流大的線路,無功消耗也大,自然產生較少無功;空載線路也最容易貢獻無功,從而抬升電壓。尤其是500kV層面小負荷方式下容易無功剩余。
3)變壓器:變壓器是消耗無功功率的設備。除空載無功損耗外,當傳輸功率時,又通過串聯阻抗產生無功損耗。依前所述理由,通過變壓器傳送大量的無功功率在運行中應當是力求避免的,當變壓器短路阻抗大時更當如此。通過變壓器傳送功率產生的電壓降,可以適當選擇變壓器的電壓抽頭予以補償。
電壓器主要分為三類:供電變壓器、電廠升壓變、電網聯絡變。
供電變壓器:不但向負荷提供有功功率,也往往同時提供無功功率,而且一般短路阻抗也較大。對于直接向負荷中心供電的變壓器,宜于配置帶負荷調壓分接頭,在實現無功功率分區就地平衡的前提下,隨著地區負荷的增減變化,配合地區無功補償設備并聯電容器及低壓電抗器的投切,以隨時保證對用戶的供電電壓質量,這點國網電力系統導則中有規定。
對這類變壓器是否要采用隨電壓而自動調壓分接頭,國際上并無統一做法。因為變壓器自動調壓的作用不總是積極的,如果在系統無功功率缺傾很大的時候,也一定要保持負荷的電壓水平而調整電壓分接頭,勢必將無功功率缺額全部轉嫁到主電網,從而可能引起重大系統事故。如19 78年12月19日法國大停電事故,1983年12月27日的瑞典大停電事故和1987年7月23日日本東京系統大停電事故的起因,都直接與供電變壓器自動調電壓分接頭有關。本質上原因在于這只是一種間接手段,但不能改變系統的無功需求平衡狀態。
發電機升壓變:這一類變壓器是否配電壓分接頭和是否帶負荷調節電壓分接頭,沒有定論,發電機本身已經是很方便的無功調節設備,在升壓變壓器上配電壓分接頭似乎并沒有什么特殊必要。當然,各個系統有各自的傳統習慣和做法。
主網聯絡變壓器:這一類變壓器的特點是容量大,如500 /220/35主變。在研究這一類變壓器是否應當裝設帶負荷調節的電壓分接頭時,有兩個特點值得考慮,,無功功率補償和調節能力的分層平衡,決定了作分連接兩大主電網的聯絡變壓器,原則上不應承擔層間交換大量無功功率的任務,而單純因有功負荷變化所造成的電壓變化則較小,第二,一般地說,因為連接的是主電網,每一側到變壓器母線的短路電流水平 上一篇: 德國機械黑科技 這破壞性太強大了 上述文章由深圳華聯歐小編為您分享有關《電網無功補償和電壓調節詳解(2023年已更新)》等產品問題,若您需要查詢相關品牌及型號產品的價格、貨期、庫存,我們為您低價采購,深圳華聯歐, 為您破解歐美工業品采購難題,讓您采購不再困難。多年來我們為客戶甄選價格優異的正品渠道,并可與歐美品牌供應商談判優化的供貨條件,堅持只賺取合理低廉的利潤,拼貨物流的方式使一公斤以下的小訂單幾乎不用承擔高額的物流費用,降低您的采購成本,這也是我們得以快速發展的核心原因之一。深圳市華聯歐國際貿易有限公司長期以來特價銷售電網無功補償和電壓調節詳解等工業自動化備件,原裝正品,品質保障,售后無憂。凡是在我公司購買的任何產品,均可提供免費技術支持與解決方案。