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無功功率范文第1篇

關(guān)鍵詞：無功功率；功率因數(shù)；無功補(bǔ)償技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）07-0110-02

一、無功功率和功率因數(shù)的定義

（一）有功功率和無功功率

在交流電路中，由電源供給負(fù)載的電功率有兩種：一種是有功功率，一種是無功功率。有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、光能、熱能等的電功率。無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外做功，但是只要有電磁線圈的電氣設(shè)備，就要消耗無功功率。

（二）功率因數(shù)

電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負(fù)載。電感性負(fù)載的電壓和電流的相量間存在著一個(gè)相位差，這個(gè)相位差（Φ）的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。只有把電路中的無功功率降到最小，才能將視在功率大部分用來供給有功功率，改善供電效率。

二、無功功率的產(chǎn)生和作用

（一）無功功率的產(chǎn)生

在具有電感或電容的電路中，在每半個(gè)周期內(nèi)，電感（或電容）把電源能量變成磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）能量貯存起來，然后再把貯存的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）能量釋放返回給電源。這種情況下只是進(jìn)行能量的交換，并沒有真正消耗能量，我們把這個(gè)交換的功率值稱為無功功率。正因?yàn)槿绱?，無功功率比較抽象，它在電路中來回流動(dòng)。盡管無功功率說明一個(gè)元件的平均功率為零，但它代表了在電感或電容中儲(chǔ)存及釋放磁場(chǎng)能量或電場(chǎng)能量所需要的真實(shí)功率。電力網(wǎng)中，在電源、電感元件和電容元件之間發(fā)生能量的交換。與無功功率相關(guān)的能量是儲(chǔ)存的電感性及電容性能量之和。

（二）無功功率的作用

無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。

三、無功功率的危害

盡管無功功率說明一個(gè)元件的平均功率為零，但它代表了在電感或電容中儲(chǔ)存及釋放磁場(chǎng)能量或電場(chǎng)能量所需要的真實(shí)功率。電力系統(tǒng)中某些點(diǎn)之間由于無功功率不斷來回地交換引起發(fā)電、輸電及供配電設(shè)備上的電壓損耗及功率損失。由于電力系統(tǒng)的效率及電壓調(diào)整十分重要，因此無功功率在電力系統(tǒng)的傳輸是頭等重要的。

無功功率的增加，會(huì)導(dǎo)致電流增大和視在功率增加，從而使發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量和導(dǎo)線容量增加，也降低了發(fā)電機(jī)的有功功率的輸出，降低了輸變電設(shè)備的供電能力。無功功率的增加，使總電流增大，因而使設(shè)備及線路的損耗增加，這是顯而易見的。無功功率的增加，使線路及變壓器的電壓降增大，如果是沖擊性無功功率負(fù)載，還會(huì)使電壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，使供電質(zhì)量嚴(yán)重降低。

無功功率還造成了低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。所以我們要盡量減小無功功率的影響：（1）大量的電感性設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率；（2）變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%，它的空載無功功率約為滿載時(shí)的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長(zhǎng)期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)；（3）供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響。當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長(zhǎng)得很快，所以應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

當(dāng)然，上述這些措施只是從一定程度上減小了無功功率的危害，如果要從根本上減小無功功率的影響，改善功率因數(shù)的話，我們需要引入無功功率補(bǔ)償技術(shù)。

四、無功功率補(bǔ)償

（一）無功功率的補(bǔ)償原理

設(shè)補(bǔ)償后無功功率為Qc,使電源輸送的無功功率減少為Q’=Q-Qc,功率因數(shù)由cosΦ提高到cosΦ’,視在功率S減少到S’,視在功率的減小可相應(yīng)減小供電線路的截面和變壓器的容量，降低供用電設(shè)備的投資。

可知，采用無功補(bǔ)償措施后，因?yàn)橥ㄟ^電力網(wǎng)無功功率的減少，降低了電力網(wǎng)中的電壓損耗，提高了用戶的電壓質(zhì)量。由于越靠近線路末端，線路的電抗X越大，因此越靠近線路末端裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置效果越好。

（二）無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

1．提高電網(wǎng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低設(shè)備所需容量，減少不必要的損耗；

2．穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，提高電網(wǎng)質(zhì)量，而在長(zhǎng)距離輸電線路中安裝合適的無功補(bǔ)償裝置可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及輸電能力；

3．在三相負(fù)載不平衡的場(chǎng)合，可對(duì)三相視在功率起到平衡作用。

（三）低壓網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)囊话惴椒?/p>

低壓無功補(bǔ)償我們通常采用的方法主要有三種：隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償。下面簡(jiǎn)單介紹這三種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)：

1．隨機(jī)補(bǔ)償。隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)，同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無功消耗，以補(bǔ)償磁無功為主，此種方式可較好地限制農(nóng)網(wǎng)無功峰荷。

隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，而且不需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等特點(diǎn)。

2．隨器補(bǔ)償。隨器補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無功的補(bǔ)償方式。配變?cè)谳p載或空載時(shí)的無功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵(lì)磁無功，配變空載無功是農(nóng)網(wǎng)無功負(fù)荷的主要部分，對(duì)于輕負(fù)載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導(dǎo)致電費(fèi)單價(jià)的增加，不利于電費(fèi)的同網(wǎng)同價(jià)。

隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便、能有效地補(bǔ)償配變空載無功，限制農(nóng)網(wǎng)無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前補(bǔ)償無功最有效的手段之一。

3．跟蹤補(bǔ)償。跟蹤補(bǔ)償是指以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.4kv母線上的補(bǔ)償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效果好。

跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行方式靈活，運(yùn)行維護(hù)工作量小，比前兩種補(bǔ)償方式壽命相對(duì)延長(zhǎng)、運(yùn)行更可靠。但缺點(diǎn)是控制保護(hù)裝置復(fù)雜、首期投資相對(duì)較大。但當(dāng)這三種補(bǔ)償方式的經(jīng)濟(jì)性接近時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用跟蹤補(bǔ)償方式。

五、結(jié)論

本文簡(jiǎn)單討論了無功功率的定義、產(chǎn)生，分析了無功功率的作用及危害，并從原理上分析了無功補(bǔ)償技術(shù)，探討了幾種低壓無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。本文對(duì)于了解無功功率以及進(jìn)行無功補(bǔ)償具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳允平，等．基于任意周期電壓電流的無功功率定義及其數(shù)學(xué)模型[J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2006，26（4）．

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無功功率范文第2篇

關(guān)鍵詞：無功功率平衡 優(yōu)化補(bǔ)償

電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，電壓質(zhì)量對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定及電力設(shè)備安全運(yùn)行、線路損失、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、用電單耗和人民生活用電都有直接影響。無功電力是影響電壓質(zhì)量的一個(gè)重要因素，電壓質(zhì)量與無功是密不可分的，電壓?jiǎn)栴}本質(zhì)上就是一個(gè)無功問題。解決好無功補(bǔ)償問題，具有十分重要的意義。

1 無功功率平衡

1.1 補(bǔ)償容量不足時(shí)的無功功率平衡

進(jìn)行系統(tǒng)無功功率平衡的前提是保持系統(tǒng)的電壓水平正常，否則，系統(tǒng)的電壓質(zhì)量就得不到保證。在圖1所示的系統(tǒng)無功功率負(fù)荷的靜態(tài)電壓特性曲線中，在正常情況下，系統(tǒng)無功功率電源所提供的無功功率QGCN，由無功功率平衡的條件QGCN - QLD - QL = 0決定的電壓為Un，設(shè)此電壓對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)正常的電壓水平。但假如系統(tǒng)無功功率電源提供的無功功率僅為QGC(QGC

1.2 系統(tǒng)無功功率電源充足時(shí)的無功功率平衡

在正常情況下(系統(tǒng)電壓為額定電壓)，如圖2所示。系統(tǒng)無功電源Q同電壓U的關(guān)系為曲線1，負(fù)荷的無功電壓特性為曲線2，兩者的交點(diǎn)a確定了負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓Ua。

當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，如曲線2’所示，如果系統(tǒng)的無功電源沒有相應(yīng)增加，電源的無功特性仍然是曲線1，這時(shí)曲線1和曲線2’的交點(diǎn)a’就代表了新的無功功率平衡點(diǎn)，并由此決定了負(fù)荷點(diǎn)的電壓為Ua’，顯然Ua’

2 配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償

由于電網(wǎng)的線損主要是線路損耗與變壓器損耗，所以配電網(wǎng)的降損節(jié)能，也就是對(duì)電網(wǎng)中所有的電力線路和變壓器進(jìn)行優(yōu)化。無功優(yōu)化的目的是通過調(diào)整無功潮流的分布降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。無功優(yōu)化補(bǔ)償一般有變電所無功負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償、配電線路最優(yōu)補(bǔ)償以及配電變壓器低壓側(cè)最優(yōu)補(bǔ)償，而配電變壓器低壓側(cè)最優(yōu)補(bǔ)償是配電網(wǎng)無功優(yōu)化的重點(diǎn)之一。

配電變壓器一般實(shí)行隨器補(bǔ)償，是將低壓補(bǔ)償電容器直接安裝在配電變壓器低壓側(cè)，與配電變壓器同投同切，用以補(bǔ)償配電變壓器自身勵(lì)磁無功功率損耗和感性用電設(shè)備的無功功率損耗。采用傳統(tǒng)的無載配電變壓器結(jié)合低壓側(cè)并聯(lián)電容器裝置，在實(shí)際運(yùn)行中因配電變壓器不能自動(dòng)調(diào)檔，出口端電壓一般在110％～115％之間，并聯(lián)的電容器裝置受出口端電壓影響電容投運(yùn)率較低，配電網(wǎng)中大量的感性負(fù)荷得不到補(bǔ)償，用電高峰時(shí)壓降達(dá)30～40 V左右，直接影響著電力企業(yè)供電質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。

解決這一問題，可采用有載配電變壓器自動(dòng)調(diào)壓和合理的無功自動(dòng)補(bǔ)償，能保證配電網(wǎng)供電電壓質(zhì)量，改善功率因數(shù)，達(dá)到無功就地平衡的目的，提高電力系統(tǒng)的供電能力，使配電網(wǎng)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)合理、穩(wěn)定安全的狀態(tài)下運(yùn)行。

2.1 自動(dòng)調(diào)壓補(bǔ)償控制原理

在實(shí)際運(yùn)行中，使用無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置進(jìn)行就地補(bǔ)償，可以在實(shí)現(xiàn)減少線損的同時(shí)，對(duì)電壓質(zhì)量起到一定的改善作用。但是，實(shí)踐證明由于公用配變負(fù)荷變化大，帶來電壓波動(dòng)也大，往往單純依靠無功補(bǔ)償并不能很好地解決電壓質(zhì)量問題，因此采取以無功和電壓作為二元的控制變量，以“九區(qū)圖”作為基本的控制算法，進(jìn)行自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償和自動(dòng)調(diào)壓相配合的措施，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改善電能質(zhì)量的目的。

為了使電壓U與無功Q達(dá)到所需的值，通過改變有載配電變壓器分接開關(guān)檔位和投切電容器組來改變配電系統(tǒng)的U和Q。有載配電變壓器分接頭檔位的變化不僅對(duì)U有影響，而且對(duì)Q也有一定影響，同樣，電容器組投切對(duì)Q影響的同時(shí)，也對(duì)U有一定的影響。

運(yùn)行控制區(qū)域見圖1， 每個(gè)指向正常區(qū)域的箭頭代表一種調(diào)節(jié)方案，共有9種方案。（具體內(nèi)容以前有過詳細(xì)介紹，這里不再贅述）

2.2 配變自動(dòng)調(diào)壓補(bǔ)償系統(tǒng)工作原理方框圖（如圖2所示）

2.3配變自動(dòng)調(diào)壓補(bǔ)償系統(tǒng)一次接線圖（如圖3所示）

3 配網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

3.1 提高功率因數(shù)和設(shè)備的供電能力

在電網(wǎng)運(yùn)行中，由于大量非線性負(fù)載的運(yùn)行，除要消耗有功功率外，還要消耗一定的無功功率。負(fù)荷電流在通過線路、變壓器時(shí)將會(huì)產(chǎn)生電能損耗。由電能損耗公式可知，當(dāng)線路或變壓器輸送的有功功率和電壓不變時(shí)，線損與功率因數(shù)的平方成反比。功率因數(shù)越低電網(wǎng)所需無功就越多，線損就越大。因此，在受電端安裝無功補(bǔ)償裝置，可減少負(fù)荷的無功功率損耗，提高功率因數(shù)，提高電氣設(shè)備的有功出力。

3.2 降低電網(wǎng)中的功率損耗和電能損失

由公式I = P/(3Ucosφ)可知當(dāng)有功功率P為定值時(shí)，負(fù)荷電流I與cosφ成反比，安裝無功補(bǔ)償裝置后，功率因數(shù)提高，使線路中的電流減小，從而使功率損耗降低：P = I2R降低電網(wǎng)中的功率損耗是安裝無功補(bǔ)償設(shè)備的主要目的。我省某市供電公司在實(shí)施配網(wǎng)無功優(yōu)化方案后，同比降低網(wǎng)損率0.05個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)電590 MWh/y，取得了明顯的降損節(jié)能效益。

3.3 改善電壓質(zhì)量

在線路中電壓損失DU的計(jì)算公式如下

U = (PR ＋QXL)/Ue

式中 U——線路中的電壓損失（kV）；

P——有功功率（MW）；

Q——無功功率（Mvar）；

Ue——額定電壓（kV）；

R——線路總電阻（W）；

XL——線路感抗（W）。

無功功率范文第3篇

關(guān)鍵詞：諧波電壓檢測(cè)；瞬時(shí)無功功率；電子線路

中圖分類號(hào)：TM935 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）06-0077-02

隨著科學(xué)的發(fā)展，變頻器、變流器、開關(guān)電源和電抗器等電力設(shè)備應(yīng)用與日俱增，電力電子技術(shù)得到空前的發(fā)展。諧波電壓檢測(cè)是諧波檢測(cè)的一個(gè)重要內(nèi)容，是解決諧波檢測(cè)其他內(nèi)容的基礎(chǔ)。本文主要介紹以瞬時(shí)無功功率理論為基礎(chǔ)的諧波電壓檢測(cè)的方法。

1 瞬時(shí)無功功率理論

1.1 瞬時(shí)無功功率的發(fā)展及定義

瞬時(shí)無功功率的提出最早始于1983年，由電力電子學(xué)會(huì)主席赤木泰文等眾多科學(xué)家共同提出的三相瞬時(shí)電流，將電流分為有功電流和無功電流，在此基礎(chǔ)上瞬時(shí)無功功率應(yīng)運(yùn)而生。

瞬時(shí)無功功率理論認(rèn)為：三相電路瞬時(shí)有功功率為各項(xiàng)瞬時(shí)有功功率之和，同時(shí)也是瞬時(shí)功率之和，反映出三相電路整體由電源向負(fù)載傳遞的功率；而瞬時(shí)無功功率只是在三相電路之間進(jìn)行傳遞，不是三相電路系統(tǒng)瞬時(shí)值的簡(jiǎn)單疊加，而是各項(xiàng)瞬時(shí)無功功率之和恒等于零的一種特殊情況。

1.2 瞬時(shí)無功功率理論應(yīng)用

隨著科技的不斷發(fā)展，瞬時(shí)無功功率理論的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在電力系統(tǒng)中功率、電流、電壓的瞬時(shí)檢測(cè)，以及諧波動(dòng)態(tài)的跟蹤中都有重要的應(yīng)用。但是，這種瞬時(shí)值的引入并不是三相電路系統(tǒng)瞬時(shí)值的簡(jiǎn)單疊加，而是反映某一時(shí)刻，將三相電路作為一個(gè)整體，由電源向三相電路傳送的有功功率及無功功率在電流中相互傳輸?shù)那闆r。

諧波抑制主要采用有源電力濾波器，利用電流的畸變比電壓畸變嚴(yán)重，對(duì)電流進(jìn)行諧波動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，從而對(duì)頻率和幅值進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。諧波動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償技術(shù)不受電網(wǎng)阻抗的影響，緊隨脈沖寬度調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)其補(bǔ)償范圍?；谒矔r(shí)無功功率理論的檢測(cè)方法有：測(cè)試瞬時(shí)有功功率的p-q法、測(cè)試無功功率的p-q法和測(cè)試瞬時(shí)有功電流的Ip-Iq法以及測(cè)試無功電流的Ip-Iq法。

瞬時(shí)無功功率理論延伸出的瞬時(shí)有功功率和無功功率的變化反應(yīng)出功率的有效值和相位的瞬時(shí)變化，本質(zhì)上就是利用瞬時(shí)值代替了傳統(tǒng)的有效分析三相電力系統(tǒng)，符合現(xiàn)今社會(huì)電力系統(tǒng)的發(fā)展需求和對(duì)電壓的諧波檢測(cè)。

在電流電壓均為對(duì)稱的正弦波形時(shí)瞬時(shí)功率的表達(dá)式和傳統(tǒng)功率的表達(dá)式是一致的，即在此情況下的瞬時(shí)功率等于傳統(tǒng)功率；如果電流電壓中存在畸變或者是不對(duì)稱的情況時(shí)，瞬時(shí)無功功率會(huì)分為直流分量和交流分量?jī)刹糠帧Ｆ渲兴矔r(shí)功率的直流分量與三相系統(tǒng)中基波分量相互對(duì)應(yīng)，而瞬時(shí)功率產(chǎn)生交流分量與諧波分量相對(duì)應(yīng)，此時(shí)瞬時(shí)功率理論是傳統(tǒng)功率理論的的一種擴(kuò)展，即瞬時(shí)功率只是傳統(tǒng)功率的一種特殊情況。

2 濾波器的工作原理

采用電力有源濾波器有效的補(bǔ)償電網(wǎng)諧波已經(jīng)成為當(dāng)今電力科技領(lǐng)域發(fā)展的一大趨勢(shì)。當(dāng)今社會(huì)，電力電子裝置大都采用串聯(lián)型電力有源濾波器（SAPF）來抑制因大量諧波電流注入電網(wǎng)而帶來的嚴(yán)重諧波污染。SAPF的主電路是由電力半導(dǎo)體組成的帶有直流電容的三項(xiàng)橋式脈沖寬度調(diào)制逆變器，利用微處理器的數(shù)字對(duì)模擬電路進(jìn)行控制，相當(dāng)于受控電壓源串聯(lián)在電壓與負(fù)載

之間。

SAPF的工作原理主要是：利用瞬時(shí)無功功率理論計(jì)算SPAF的瞬時(shí)畸變量，再由脈沖寬度調(diào)制逆變器產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波，使變壓器副邊得到與電網(wǎng)畸變電壓等值反向的電壓，抵消因SPAF瞬時(shí)畸變產(chǎn)生的諧波污染，以控制單元檢測(cè)電網(wǎng)供電。

由SPAF的工作原理可知，為了保證電網(wǎng)諧波能有良好的補(bǔ)充，SAPF中有源濾波器檢測(cè)電路時(shí)一般要采用窄帶濾波器選頻法和傅里葉變換采樣數(shù)字化的計(jì)算法進(jìn)行快速的檢測(cè)諧波電壓。但是由于兩種方法在使用時(shí)都存在一定的弊端，其原因是：（1）窄帶濾波器選頻法，由于相位和選擇性要求較大，造成電路參數(shù)使用選擇困難、相位延時(shí)使用和頻率變化較大等后果，使檢測(cè)結(jié)果不精確；（2）基于快速傅里葉變換的采樣數(shù)字化計(jì)算法，由于需要高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，檢測(cè)速度過慢，與有源濾波器的要求不符。

3 瞬時(shí)無功功率的和諧波電壓的檢測(cè)法

基于窄帶濾波器選頻法和快速傅里葉變換的采樣數(shù)字化計(jì)算法兩種算法在補(bǔ)充電網(wǎng)諧波時(shí)產(chǎn)生的不足，在瞬時(shí)無功功率理論的指導(dǎo)下提出了諧波電壓檢測(cè)法。該方法在檢測(cè)中加有標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，可以不影響使電網(wǎng)中因電流畸變產(chǎn)生的電壓畸變的精簡(jiǎn)速度，檢測(cè)結(jié)果也可以及時(shí)反映頻率偏移的變化。

諧波是由波形畸變產(chǎn)生的，因此諧波波形不滿足標(biāo)準(zhǔn)的正弦表達(dá)式，同時(shí)與三相系統(tǒng)中基波波形不對(duì)稱，還可能使波形的幅值、相角在不同的周期內(nèi)出現(xiàn)躍變。這樣，以平均值為基礎(chǔ)的正弦物理量就不能反映系統(tǒng)的真實(shí)情況。因此，為了加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，提高諧波電壓檢測(cè)和補(bǔ)償效果，需要利用矩陣實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真驗(yàn)證，用以對(duì)反饋補(bǔ)償模型進(jìn)行更加詳細(xì)的討論。

3.1 n次諧波電壓實(shí)時(shí)檢測(cè)方法

當(dāng)n次諧波電壓進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需另外取三相電流作為n次諧波電流的對(duì)稱，其表達(dá)式為：

（1）

需要檢測(cè)的三相負(fù)載策相電壓為：

（2）

通過表達(dá)（1）、（2）可求出瞬時(shí)有功功率和瞬時(shí)無功功率，同時(shí)驗(yàn)證只有當(dāng)m=n時(shí)，瞬時(shí)有功功率和瞬時(shí)無功功率才有直流分量，并可求出直流分量為：

（3）

通過以上表達(dá)式求出原負(fù)載相電壓中n次諧波電壓的值，同理n取值為任意整數(shù)的諧波電壓都可求出。從上述的推導(dǎo)過程可以看出，作為三相電流信號(hào)而另加的n次正弦信號(hào)和余弦信號(hào)，其幅值和相角對(duì)最后諧波電壓值的計(jì)算結(jié)果并無影響，因此電壓檢測(cè)精度不會(huì)因三相電路中電流的畸變而改變。

3.2 頻率偏移對(duì)諧波電壓的影響

由上面論述可知：三相電流信號(hào)對(duì)另加的n次正弦信號(hào)和余弦信號(hào)，其幅值和相角對(duì)最后諧波電壓值的計(jì)算結(jié)果無影響。因此，在頻率偏移對(duì)諧波電壓的影響實(shí)驗(yàn)中正、余弦電流信號(hào)可設(shè)為固定頻率的信號(hào)。

電網(wǎng)中電壓頻率的波動(dòng)范圍一般在50Hz左右變動(dòng)，因此可在不影響結(jié)果的情況下，假定檢測(cè)基波固定為50Hz。如果某時(shí)刻經(jīng)過基波檢測(cè)后的的頻率變?yōu)?8.5Hz，由于另加的電流信號(hào)為50Hz，可知此時(shí)所得的直流分量實(shí)際上是頻率為1.5Hz的波動(dòng)量，較高于低通濾波器的截止頻率，所以此時(shí)的頻率波動(dòng)可以完全保留；同時(shí)，根據(jù)固定基波50Hz減去頻率波動(dòng)量可得到頻率為48.5的基波，諧波檢查不影響最終的檢測(cè)結(jié)果。同理，其他數(shù)值的諧波檢測(cè)結(jié)果是一樣的。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)瞬時(shí)無功功率理論和有源濾波器工作原理的分析，提出了基于瞬時(shí)無功功率原理的諧波電壓檢測(cè)方法，彌補(bǔ)了窄帶濾波器選頻和快速傅里葉變換的采樣數(shù)字化計(jì)算兩種算法的不足。證明了諧波電壓瞬時(shí)檢測(cè)方法能快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出非線性負(fù)載輸入電壓中的諧波電壓分量，證實(shí)了方法的正確性和可行性。

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無功功率范文第4篇

[關(guān)鍵詞]電壓質(zhì)量無功功率減少損耗

前言

新興縣位于廣東省中部偏西、珠江三角洲西北端、云浮市東南部的山區(qū)縣。全縣面積1520.7平方公里。縣內(nèi)有110KV電站3座、35KV電站7座。小火電裝機(jī)容量為12.7MW、小水電裝機(jī)容量約為30MW。由于歷史原因縣網(wǎng)特點(diǎn)是：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、供電可靠性不高；輸電線路分支多且長(zhǎng)、殘舊、多小水電沒有裝設(shè)繼電保護(hù)裝置上網(wǎng)。因此每年電網(wǎng)就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：枯水期時(shí)，電網(wǎng)電壓過低；豐水期時(shí)，電網(wǎng)電壓過高，帶有小水電的邊遠(yuǎn)山區(qū)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒壞電器的現(xiàn)象。針對(duì)這些現(xiàn)象我對(duì)保證電壓質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益、減少電網(wǎng)損耗有一些看法。

1、電壓與無功功率的重要作用

電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，與控制電壓技術(shù)及調(diào)節(jié)無功功率分不開的。電壓是電能質(zhì)量的重要標(biāo)志。供給用戶的電壓與額定電壓值的偏移不超過規(guī)定的數(shù)值，是電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)整的基本任務(wù)之一。各種用電設(shè)備是按照額定電壓來設(shè)計(jì)制造的，只有在額定電壓下運(yùn)行才能取得最佳的工作效率。電壓質(zhì)量對(duì)電力系統(tǒng)本身有影響。當(dāng)電壓過高時(shí)：會(huì)對(duì)負(fù)荷的運(yùn)行帶來不良影響；影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，損壞設(shè)備；各種電氣設(shè)備絕緣會(huì)損壞，在超高壓輸電線路中還將增加電暈損耗；甚至?xí)痣娏ο到y(tǒng)電壓崩潰，造成大面積停電。電壓降低時(shí)：會(huì)使電網(wǎng)中的有功功率損耗和能量損耗增加，過低還會(huì)危及電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。無論是作為負(fù)荷用電設(shè)備還是電力系統(tǒng)本身，都要求能在一定的額定電壓水平下工作。從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上綜合考慮，規(guī)定各類用戶的允許電壓偏移是完全必要的。我國(guó)規(guī)定在正常運(yùn)行情況下各類用戶允許電壓偏移為：

35KV及以上電壓供電的負(fù)荷±5％

10KV及以下電壓供電的負(fù)荷±7％

低壓照明負(fù)荷＋5％－10％

農(nóng)村電網(wǎng)（正常）＋7.5％－10％

（事故）＋10％－15％

電力系統(tǒng)中無功功率平衡是保證電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量的基本前提。對(duì)于運(yùn)行中的所有設(shè)備，要求系統(tǒng)無功功率電源所發(fā)出的無功功率(∑QG)與無功功率負(fù)荷(∑QD)及無功功率損耗(∑QL)相平衡，即

∑QG=∑QD+∑QL

而無功功率電源在電力系統(tǒng)中的合理分布是充分利用無功電源、改善電壓質(zhì)量和減少網(wǎng)絡(luò)有功損耗的重要條件。無功功率的產(chǎn)生基本上是不消耗能源的，但無功功率沿輸電線路上傳送卻要引起無功功率的損耗和電壓的損耗。無功功率電源的最優(yōu)控制目的在于控制各無功電源之間的分配，合理的配置無功功率補(bǔ)償設(shè)備和容量以改變電力網(wǎng)絡(luò)中的無功功率分布，可以減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率損耗和電壓損耗，從而改善負(fù)荷用戶的電壓質(zhì)量。

2、電力系統(tǒng)的無功功率電源有：

2.1、同步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)目前是電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源，它又是基本的無功功率電源。它只有在額定電壓、額定電流、額定功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)，視在功率才能到達(dá)額定值，發(fā)電機(jī)容量才能得到最充分的利用。當(dāng)電力系統(tǒng)中有一定備用有功電源時(shí)，可以將離負(fù)荷中心近的發(fā)電機(jī)低于額定功率因數(shù)運(yùn)行，適當(dāng)降低有功功率輸出而多發(fā)一些無功功率，這樣有利于提高電力系統(tǒng)電壓水平。

2、同步調(diào)相機(jī)及同步電動(dòng)機(jī)

同步調(diào)相機(jī)是特殊運(yùn)行狀態(tài)下的同步電動(dòng)機(jī)，可視為不帶有功負(fù)荷的同步發(fā)電機(jī)或是不帶機(jī)械負(fù)荷的同步電動(dòng)機(jī)。因此充分利用用戶所擁有的同步電動(dòng)機(jī)的作用，使其過激運(yùn)行，對(duì)提高電力系統(tǒng)的電壓水平也是有利的。

2.3、靜電電容器

靜電電容器從電力系統(tǒng)吸收容性的無功功率，也就是說可以向電力系統(tǒng)提供感性的無功功率，因此可視為無功功率電源。電容器的容量可大可小，既可集中使用，又可分散使用，并且可以分相補(bǔ)償，隨時(shí)投入、切除部分或全部電容器組，運(yùn)行靈活。電容器的有功損耗?。s占額定容量的0.3％～0.5％），投資也節(jié)省。

2.4、靜止無功功率補(bǔ)償器

靜止無功功率補(bǔ)償器是一種發(fā)展很快的無功功率補(bǔ)償裝置。它可以根據(jù)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)整所吸收的電流，使端電壓維持不變，并能快速、平滑的調(diào)節(jié)無功功率的大小和方向，以滿足動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償要求，尤其對(duì)沖擊性適應(yīng)性較好。與同步調(diào)相機(jī)相比較，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功率損耗較小，能夠做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡的負(fù)荷變化。其缺點(diǎn)是最大無功補(bǔ)償量正比于端電壓的平方，在電壓很低時(shí)，無功補(bǔ)償量將大大降低。

3、電力系統(tǒng)電壓控制的方式

在電力系統(tǒng)無功功率平衡中，為了保證系統(tǒng)有較高的電壓水平，必須要有充足的無功功率電源。但是要使所有用戶處的電壓質(zhì)量都符合要求，還必須采用各種調(diào)壓控制手段。

3.1、發(fā)電機(jī)控制調(diào)壓

控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，可以改變發(fā)電機(jī)的端電壓。發(fā)電機(jī)允許在端電壓偏移額定值不超過±5%的范圍內(nèi)運(yùn)行。對(duì)于由發(fā)電機(jī)直接供電的小系統(tǒng)，供電線路不長(zhǎng)，輸電線路上的電壓損耗不大時(shí)，可以采用發(fā)電機(jī)直接控制電壓方式，以滿足負(fù)荷電壓要求。它不需要增加額外的設(shè)備，因此是最經(jīng)濟(jì)合理的控制電壓措施，應(yīng)優(yōu)先考慮。但是輸電線路較長(zhǎng)、多電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)并且有地方負(fù)荷的情況下，僅僅依靠發(fā)電機(jī)控制調(diào)壓已不能滿足負(fù)荷電壓質(zhì)量的要求，且在大型電力系統(tǒng)中僅僅作為一種輔的控制措施。

3.2、控制變壓器變比調(diào)壓

一般電力變壓器都有可以控制調(diào)整的分接抽頭，調(diào)整分接抽頭的位置可以控制變壓器的變比。在高壓電網(wǎng)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓與無功功率的分布有著密切的關(guān)系，通過控制變壓器變化來改變負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓，實(shí)質(zhì)上是改變了無功功率的分布。變壓器本身并不是無功功率電源，因此，從整個(gè)電力系統(tǒng)來看，控制變壓器變比調(diào)壓是以全電力系統(tǒng)無功功率電源充足為基本條件的，當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率電源不足時(shí)，僅僅依靠改變變壓器變比是不能到達(dá)控制電壓效果的。

3.3、利用無功功率補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓

并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備有調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器、電容器，它們的作用都是在重負(fù)荷時(shí)發(fā)出感性無功功率，補(bǔ)償負(fù)荷的需要，減少由于輸送這些感性無功功率而在輸電線路上產(chǎn)生的電壓降落，提高負(fù)荷端的輸出電壓

3.4、利用串聯(lián)電容器控制調(diào)壓

一般用于供電電壓為35KV或10KV、負(fù)荷波動(dòng)大而頻繁、功率因數(shù)又很低的輸配電線路。它是在輸電線路上串聯(lián)接入電容器，利用電容器上容抗補(bǔ)償輸電線路中的感抗，使電壓損耗后的分量減少，從而提高輸電線路末端的電壓。如圖：

無功功率負(fù)荷增大時(shí)所抬高的末端電壓將增大，無功功率負(fù)荷減小時(shí)所抬高的末端電壓將減小。而無功功率負(fù)荷增大將導(dǎo)致末端電壓下降，此時(shí)也正是需要升高末端電壓。但是對(duì)于負(fù)荷功率因數(shù)高或者輸電線路導(dǎo)線截面小的線路，線路電抗對(duì)電壓損耗影響較小，故串聯(lián)電容補(bǔ)償控制調(diào)壓效果小。因此利用串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓一般用于供電電壓為35KV或10KV，負(fù)荷波動(dòng)大而頻繁，功率因數(shù)又很低的輸配電線路。

無功功率范文第5篇

關(guān)鍵詞:無功功率;功率因數(shù);動(dòng)態(tài)補(bǔ)償;投切方式

中圖分類號(hào):TM761文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-2374 (2010)24-0109-03

無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中承擔(dān)著提高電網(wǎng)的功率因數(shù)、降低損耗、提高效率、改善供電環(huán)境的重要作用,我國(guó)的電力浪費(fèi)是很驚人的。有些地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo),要改善這一狀況,從電力設(shè)計(jì)部門到供電部門,再到用戶都要認(rèn)真對(duì)待,對(duì)于所處的供電系統(tǒng),它所提供的電網(wǎng)質(zhì)量如何?電損多少?這個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載對(duì)電網(wǎng)造成什么樣的影響等,掌握了這些就可以做到合理的設(shè)計(jì)或改造這個(gè)供電系統(tǒng)。其中重要的一環(huán)就是選擇無功功率補(bǔ)償裝置。合理選擇補(bǔ)償裝置,可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)損耗,使電網(wǎng)質(zhì)量提高。若選擇或使用不當(dāng),則可能造成供電系統(tǒng)電壓波動(dòng),諧波增大等。下面僅就低壓無功補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)及其使用注意事項(xiàng)做一些描述。

1按投切方式分類

1.1延時(shí)投切方式

延時(shí)投切方式即人們熟稱的”靜態(tài)”補(bǔ)償方式。這種投切依靠于傳統(tǒng)接觸器的動(dòng)作,當(dāng)然用于投切電容的接觸器專用的,它具有抑制電容的涌流作用,如CJ-19、CJX-2C等,延時(shí)投切的目的在于防止接觸器過于頻繁的動(dòng)作時(shí),電容器造成損壞,更重要的是防備電容不停的投切導(dǎo)致供電系統(tǒng)振蕩,這很危險(xiǎn)。當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷呈感性時(shí),如電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等負(fù)載,這時(shí)電網(wǎng)的電流滯后電壓一個(gè)角度,當(dāng)負(fù)荷呈容性時(shí),如過量的補(bǔ)償裝置的控制器,這時(shí)電網(wǎng)的電流超前于電壓的一個(gè)角度,即功率因數(shù)超前或滯后,是指電流與電壓的相位關(guān)系。通過補(bǔ)償裝置的控制器檢測(cè)供電系統(tǒng)的物理量,來決定電容器的投切,這個(gè)物理量可以是功率因數(shù)或無功電流或無功功率。下面就以功率因數(shù)型舉例說明。當(dāng)這個(gè)物理量滿足要求時(shí),如cosΦ超前且>0.98,滯后且>0.95,在這個(gè)范圍內(nèi),此時(shí)控制器沒有控制信號(hào)發(fā)出,這時(shí)已投入的電容器組不退出,沒投入的電容器組也不投入;當(dāng)檢測(cè)到cosΦ不滿足要求時(shí),如cosΦ滯后且

1.2瞬時(shí)投切方式

瞬時(shí)投切方式即人們熟稱的“動(dòng)態(tài)”補(bǔ)償方式,應(yīng)該說它是半導(dǎo)體電力器件與數(shù)字技術(shù)綜合的技術(shù)結(jié)晶,實(shí)際就是一套快速隨動(dòng)系統(tǒng),控制器一般能在半個(gè)周波至1個(gè)周波內(nèi)完成采樣、計(jì)算,在2個(gè)周期到來時(shí),控制器已經(jīng)發(fā)出控制信號(hào)了。通過脈沖信號(hào)使晶閘管導(dǎo)通,投切電容器組大約20～30毫秒內(nèi)就完成一個(gè)全部動(dòng)作,這種控制方式是機(jī)械動(dòng)作的接觸器類無法實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式作為新一代的補(bǔ)償裝置有著廣泛的應(yīng)用前景。現(xiàn)在很多開關(guān)行業(yè)廠都試圖生產(chǎn)、制造這類裝置且有的生產(chǎn)廠已經(jīng)生產(chǎn)出很不錯(cuò)的裝置。當(dāng)然與國(guó)外同類產(chǎn)品相比從性能上、元器件的質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上還有一定的差距。

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)木€路方式:

(1)LC串接法原理如圖1所示,這種方式采用電感與電容的串聯(lián)接法,調(diào)節(jié)電抗以達(dá)到補(bǔ)償無功損耗的目的。從原理上分析,這種方式響應(yīng)速度快,閉環(huán)使用時(shí),可做到無差調(diào)節(jié),使無功損耗降為零。從元件的選擇上來說,根據(jù)補(bǔ)償量選擇1組電容器即可,不需要再分成多路。

這應(yīng)該是非常理想的補(bǔ)償裝置。但由于要求選用的電感量值大,要在很大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)調(diào)節(jié),所以體積也相對(duì)較大,價(jià)格也要高一些,再加一些技術(shù)的原因,這項(xiàng)技術(shù)到目前來說還沒有被廣泛采用或使用者很少。

(2)采用電力半導(dǎo)體器件作為電容器組的投切開關(guān),較常采用的接線方式如圖2。圖中BK為半導(dǎo)體器件,C1為電容器組。這種接線方式采用2組開關(guān),另一相直接接電網(wǎng)省去一組開關(guān),有很多優(yōu)越性。

作為補(bǔ)償裝置所采用的半導(dǎo)體器件一般都采用晶閘管,優(yōu)點(diǎn)是選材方便,電路成熟又很經(jīng)濟(jì);不足之處是元件本身不能快速關(guān)斷,在意外情況下容易燒毀,所以保護(hù)措施要完善。當(dāng)解決了保護(hù)問題,作為電容器組投切開關(guān)應(yīng)該是較理想的器件。

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用范圍前面已做了簡(jiǎn)單介紹,但就其實(shí)際的補(bǔ)償效果還要看控制器是否有較高的性能及參數(shù)。很重要的一項(xiàng)就是要求控制器要有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間,準(zhǔn)確的投切功率,還要有較高的自識(shí)別能力,這樣才能達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。

當(dāng)控制器采集到需要補(bǔ)償?shù)男盘?hào)發(fā)出一個(gè)指令(投入一組或多組電容器的指令),此時(shí)由觸發(fā)脈沖去觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通,相應(yīng)的電容器組就并入線路運(yùn)行。需要強(qiáng)調(diào)的是晶閘管導(dǎo)通的條件必須滿足其所在相的電容器的端電壓為零,以避免涌流造成元件的損壞,半導(dǎo)體器件應(yīng)該是無涌流投切。當(dāng)控制指令撤消時(shí),觸發(fā)脈沖隨即消失,晶閘管零電流自然關(guān)斷。關(guān)斷后的電容器電壓為線路電壓交流峰值,必須由放電電阻盡快放電,以備電容器再次投入。

1.3混合投切方式

它是靜態(tài)與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)幕旌?一部分電容器組使用接觸器投切,而另一部分電容器組使用電力半導(dǎo)體器件。這種方式在一定程度上可做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),但就其控制技術(shù),目前還見到完善的控制軟件,該方式用于通常的網(wǎng)絡(luò)如工礦、小區(qū)、域網(wǎng)改造,比起單一的投切方式拓寬了應(yīng)用范圍,節(jié)能效果更好。補(bǔ)償裝置選擇非等容電容器組,這種方式補(bǔ)償效果更加細(xì)致,更為理想。還可采用分相補(bǔ)償方式,可以解決由于線路三相不平行造成的損失。

在無功功率補(bǔ)償裝置的應(yīng)用方面,選擇那一種補(bǔ)償方式,還要依電網(wǎng)的狀況而定,首先對(duì)所補(bǔ)償?shù)木€路要有所了解,對(duì)于負(fù)荷較大且變化較快的工況,電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)的線路采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,節(jié)能效果明顯。對(duì)于負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)的線路應(yīng)采用靜態(tài)補(bǔ)償方式,也可使用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。對(duì)于一些特殊的工作環(huán)境就要慎重選擇補(bǔ)償方式,尤其線路中含有瞬變高電壓、大電流沖擊的場(chǎng)合是不能采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。一般電焊工作時(shí)間均在幾秒鐘以上,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)也在幾秒鐘以上,而動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時(shí)間在幾十毫秒,按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鐘之內(nèi)是一個(gè)相對(duì)的穩(wěn)態(tài)過程,動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置能完成這個(gè)過程。如果線路中沒有出現(xiàn)這么一段相對(duì)的穩(wěn)態(tài)過程并能量又有較大的變化,我們把它稱為瞬變或閃變,采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償就要出問題并可能引發(fā)事故。

2無功功率補(bǔ)償控制器

無功功率補(bǔ)償控制器有三種采樣方式:功率因數(shù)型、無功功率型、無功電流型。選擇那一種物理控制方式實(shí)際上就是對(duì)無功功率補(bǔ)償控制器的選擇?？刂破魇菬o功補(bǔ)償裝置的指揮系統(tǒng),采樣、運(yùn)算、發(fā)出投切信號(hào),參數(shù)設(shè)定、測(cè)量、元件保護(hù)等功能均由補(bǔ)償控制器完成。

2.1功率因數(shù)型控制器

功率因數(shù)用cosΦ表示,它表示有功功率在線路中所占的比例。當(dāng)cosΦ=1時(shí),線路中沒有無功損耗。提高功率因數(shù)以減少無功損耗是這類控制器的最終目標(biāo)。這種控制方式也是很傳統(tǒng)的方式,采樣、控制也都較容易實(shí)現(xiàn)。

“延時(shí)”整定,投切的延時(shí)時(shí)間,應(yīng)在10～120s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)“靈敏度”整定,電流靈敏度,不大于0～2A。

投入及切除門限整定,其功率因數(shù)應(yīng)能在0.85(滯后)～0.95(超前)范圍內(nèi)整定。過壓保護(hù)設(shè)量、顯示設(shè)置、循環(huán)投切等功能。

這種采樣方式在運(yùn)行中既要保證線路系統(tǒng)穩(wěn)定、無振蕩現(xiàn)象出現(xiàn),又要兼顧補(bǔ)償效果,這是一對(duì)矛盾,只能在現(xiàn)場(chǎng)視具體情況將參數(shù)整定在較好的狀態(tài)下工作。即使調(diào)整的較好,也無法禰補(bǔ)這種方式本身的缺陷,尤其是在線路重負(fù)荷時(shí)。舉例說明:設(shè)定投入門限;cosΦ=0.95(滯后),此時(shí)線路重載荷,即使此時(shí)的無功損耗已很大,再投電容器組也不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)償,但cosΦ只要不小于0.95,控制器就不會(huì)再有補(bǔ)償指令,也就不會(huì)有電容器組投入,所以這種控制方式建議不作為推薦的方式。

2.2無功功率(無功電流)型控制器

無功功率(無功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數(shù)型的缺陷。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的無功型控制器是智能化的,有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,能兼顧線路的穩(wěn)定性及檢測(cè)及補(bǔ)償效果,并能對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行完善的保護(hù)及檢測(cè),這類控制器一般都具有以下功能:四象限操作、自動(dòng)、手動(dòng)切換、自識(shí)別各路電容器組的功率、根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)切換時(shí)間、諧波過壓報(bào)警及保護(hù)、線路諧振報(bào)警、過電壓保護(hù)、線路低電流報(bào)警、電壓、電流畸變率測(cè)量、顯示電容器功率、顯示cosΦ、U、I、S、P、Q及頻率。

由以上功能就可以看出其控制功能的完備,由于是無功型的控制器,也就將補(bǔ)償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線路在重負(fù)荷時(shí),即使cosΦ已達(dá)到0.99(滯后),只要再投一組電容器不發(fā)生過補(bǔ),也還會(huì)再投入一組電容器,使補(bǔ)償效果達(dá)到最佳的狀態(tài)。采用DSP芯片的控制器,運(yùn)算速度大幅度提高,使得傅里葉變換得到實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然,不是所有的無功型控制器都有這么完備的功能。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品相對(duì)于國(guó)外的產(chǎn)品還存在一定的差距。

2.3用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破?/p>

對(duì)于這種控制器要求就更高了,一般是與觸發(fā)脈沖形成電路一并考慮的,要求控制器抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)算速度快,更重要的是有很好的完成動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能。由于這類控制器也都基于無功型,所以它具備靜態(tài)無功型的特點(diǎn)。

3結(jié)論