無(wú)功補償分別有幾種補償方式?各自有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?
無(wú)功功率補償,簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)功補償,在電力供電系統中起提高電網(wǎng)的功率因數的作用,降低供電變壓器及輸送線(xiàn)路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。所以無(wú)功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。
合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò )的損耗,使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動(dòng),諧波增大等諸多因素。今天小編帶大家了解13種無(wú)功補償方式,各自有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
(1)同步調相機
基本原理:同步電動(dòng)機無(wú)負荷運行,在過(guò)勵時(shí)發(fā)出感性無(wú)功;在欠勵時(shí)吸收感性無(wú)功;
主要優(yōu)點(diǎn):既能發(fā)出感性無(wú)功,又能吸收感性無(wú)功;
主要缺點(diǎn):損耗大,噪音大響應速度慢,結構維護復雜;
適用場(chǎng)合:在發(fā)電廠(chǎng)尚有少量應用。
(3)就地補償
基本原理:一般將電容器直接與電動(dòng)機變壓器并聯(lián),二者共用1臺開(kāi)關(guān)柜;
主要優(yōu)點(diǎn):末端補償,能最大限度的降低線(xiàn)損;
主要缺點(diǎn):臺數較多,投資量大;
適用場(chǎng)合:水廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)應用較多;
(3)集中補償
基本原理:集中裝設在系統母線(xiàn)上,一般設置單獨的開(kāi)關(guān)柜;
主要優(yōu)點(diǎn):可對整個(gè)變電所進(jìn)行補償,投資相對較??;
主要缺點(diǎn):一般為固定補償,在負載低時(shí)可能出現過(guò)補償;
適用場(chǎng)合:適用于負載波動(dòng)小的系統;
(4)自動(dòng)補償(機械開(kāi)關(guān)投切電容器)
基本原理:采用機械開(kāi)關(guān)(接觸器、斷路器)等根據功率因數控制器的指令投切電容器;
主要優(yōu)點(diǎn):能自動(dòng)調節無(wú)功出力,使系統無(wú)功保持平衡,技術(shù)成熟,占地小、造價(jià)低;
主要缺點(diǎn):響應時(shí)間較慢,受電容器放電時(shí)間限制;
適用場(chǎng)合:目前主流補償方式,滿(mǎn)足大多數行業(yè)用戶(hù)需求;
(5)晶閘管投切電容器
基本原理:采用晶閘管閥組根據功率因數控制器的指令過(guò)零投切電容器;
主要優(yōu)點(diǎn):響應速度快,無(wú)涌流,無(wú)沖擊;
主要缺點(diǎn):占地面積大,造價(jià)高;
適用場(chǎng)合:多用于港口等負荷變化快速的場(chǎng)合;
(6)晶閘管控制電抗器
基本原理:一般由固定并聯(lián)電容器和晶閘管控制的并聯(lián)電抗器并聯(lián)組成,通過(guò)改變晶閘管導通角改變電感電流,從而控制整套裝置的無(wú)功輸出;
主要優(yōu)點(diǎn):響應速度快,無(wú)級調節,既能補償容性無(wú)功,又能補償感性無(wú)功;
主要缺點(diǎn):占地面積大,造價(jià)高,同時(shí)對大多企業(yè)用戶(hù)而言,不需要感性無(wú)功;
適用場(chǎng)合:多用于鋼鐵、電氣化鐵路和輸變電系統;
(7)磁控電抗器
基本原理:通過(guò)可控硅控制勵磁電流的大小和鐵芯飽和度改變電感電流,從而控制整套裝置的無(wú)功輸出;
主要優(yōu)點(diǎn):動(dòng)態(tài)響應,無(wú)級調節,雙向補償,晶閘管耐壓低,無(wú)須多級串聯(lián),產(chǎn)生諧波??;
主要缺點(diǎn):響應時(shí)間較TCR稍慢,噪聲大;
適用場(chǎng)合:在高壓系統中占有優(yōu)勢;
(8)串聯(lián)補償
基本原理:串聯(lián)電容器組用來(lái)補償輸電線(xiàn)路的電感,以提高線(xiàn)路的輸電能力和穩定性。串聯(lián)電容器還可以調整并聯(lián)線(xiàn)路的負荷分配;
主要優(yōu)點(diǎn):能有效補償線(xiàn)路壓降,降低線(xiàn)路損耗;
主要缺點(diǎn):固定補償,容抗不能改變,有可能引起次同步諧振;
適用場(chǎng)合:用于輸電線(xiàn)路;
(9)可控串補
基本原理:在串聯(lián)電容補償的兩端并聯(lián)一個(gè)晶閘管控制的電感支路,通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)角來(lái)改變電感電流,從而控制LC并聯(lián)回路等效阻抗的變化;
主要優(yōu)點(diǎn):能有效補償線(xiàn)路壓降,降低線(xiàn)路損耗,同時(shí)能動(dòng)態(tài)調整容抗,防止次同步諧振;
主要缺點(diǎn):占地面積大,造價(jià)高;
適用場(chǎng)合:用于輸電線(xiàn)路;
(10)調壓調容
基本原理:將并聯(lián)電容器裝置接在調壓器二次側,通過(guò)調整電容器承受電壓來(lái)改變整套裝置的補償容量;
主要優(yōu)點(diǎn):無(wú)需分組,無(wú)需投切開(kāi)關(guān),補償級數較多;
主要缺點(diǎn):增加變壓器,需要設置變壓器室;
(11)靜止無(wú)功發(fā)生器
基本原理:采用IGBT構成的自換相變流器,通過(guò)電壓電源逆變技術(shù)提供超前和滯后的無(wú)功電流,進(jìn)行補償;
主要優(yōu)點(diǎn):快速動(dòng)態(tài)響應,無(wú)級調節,雙向補償,無(wú)須大容量電容電抗,占地面積??;
主要缺點(diǎn):控制及維護難度大,損耗大,成本高;
適用場(chǎng)合:電力電子的無(wú)功補償模式;
(12)有源濾波器
基本原理:控制PWM變流器,將與檢測出的諧波和無(wú)功分量大小相等、方向相反的電流注入到供電系統中,實(shí)現濾除諧波、動(dòng)態(tài)補償無(wú)功;
主要優(yōu)點(diǎn):快速動(dòng)態(tài)響應,無(wú)級調節,雙向補償,無(wú)須大容量電容電抗,占地面積??;
主要缺點(diǎn):控制及維護難度大,損耗大,成本高,容量??;
適用場(chǎng)合:低壓鐵路、紙廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)已有應用;
(13)綜合潮流控制器
基本原理:將一個(gè)由晶閘管換流器產(chǎn)生的交流電壓串入并疊加在輸電線(xiàn)相電壓上,使其幅值和相角皆可連續變化,從而實(shí)現線(xiàn)路有功和無(wú)功功率的準確調節;