《无功补偿和谐波治理的必要性.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无功补偿和谐波治理的必要性.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、无功功率补偿的概念无功功率和有功功率一样是输配电网中不可缺少的组成部分, 无功功率对供电系统和负载系统的正常运行是十分重要的、也是必需的。由于电网中存在大量的感性负载, 而感性负载工作时也需要大量的无功功率来建立磁场，所以就需要供电部门提供足够的无功功率。如果这些无功功率都有发电机(厂)发出并通过长距离的输电线路传送到所需的地方, 这显然是不合理、不经济的, 实际上也是不可能的。而合理的也是最有效的方法就是在需要无功功率的地方或附近产生(发出)无功功率, 即无功功率补偿。二、无功功率补偿的原理把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路上，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负
2、荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。实质上就是把原来是由电网或者变压器提供的无功功率，改为由交流电力电容器来提供。三、无功功率补偿的意义 1、 提高电网功率因数； 电容投入前： 视在功率S=1250KVA ，有功功率P=1000KW 无功功率 功率因数PF=P/S=1000/1250=0.8 电容投入后： 电容投入后为系统提供424Kvar无功， 系统所需无功 Q=750-424=326Kvar； 有功功率P=1000KW 视在功率；功率因数PF=P/S=1000/1051.8=0.95由此可见：补偿装置投入后系统的功率因数由原来的0.8提高到了现在的0.95。这样，根据国家水
3、利水电部于1983年12月2日下发的水电财字第215号文件中的规定，每个月不仅避免了电力罚款，还会有0.75%的奖励。 2、降低电网运行电流； 投入前： P=1000KW Q=750Kvar 投入后： P=1000KW Q=326Kvar投入前运行电流为1804A，投入后运行电流为1518A，由于补偿装置的投入使系统的运行电流减小了286A。 3、增加变压器的使用裕度； 由于补偿装置的投入使变压器的使用率有所降低，所以变压器增加的使用裕度为： 计算可得变压器的使用裕度增加了18.75%4、提高电网电压；根据计算结果可以看出电网电压提高了6.78V。四、无功功率补偿的方式在配电网中电力电容器是应
4、用最为广泛的无功补偿设备。由河北沃邦电力科技有限公司自主研发的滤波式智能电力电容器WBCZ0.45-*SL和WBCZ0.25-*FL可以完美解决由于无功功率缺失所造成的问题，如功率因数低，存在力率电费；变压器过载运行严重；系统末 端电压偏低；线路损耗过大等等。并且，该装置在存在谐波的场所也可以正常使用，因为内部有串联滤波电抗器，可以抑制5、7次及以上次数谐波，从而保证补偿装置安全运行，提高运行稳定性及自身寿命。另外，该产品已经通过3C认证，其投切机构也通过了130万次投切试验。产品质量有着巨大优势与保障。其详细特点如下：一体化：本产品由高分断能力的熔断器式隔离开关（分断能力为120kA，并具有
5、明显断开点）、智能测控单元（大屏幕液晶显示）、过零投切系统、高性能玻璃电抗器、干式圆柱形铝壳自愈式电力电容器完美结合而成。智能化：功率因数测量精度高、显示范围宽、具有自动运行和手动运行两种工作方式；具有掉电保护功能；掉电数据不丢失。具有时钟功能；提供485通讯接口 ，可实现180个工作日以上的历史数据保存功能。 智能组网功能：有智能组网，自诊断故障及保护功能。过零投切：内置微处理器和智能软件，智能控制电容器投切：实现过零投切、无涌流、无电弧、响应快。本产品选用高性能干式圆柱形铝壳自愈式电力电容器，散热好、体积小、寿命长，从而保证了整机的安全性和可靠性。整机高分断能力：整机总开关匹配高分断能力的
6、熔断器式隔离开关其分断能力为120kA，并具有明显断开点，保证了产品在极端情况下，能安全的与系统电源高速分断。一、谐波的概念当正弦波电压施加在非线性负载上，电流就变成了非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波，对非正弦波作傅里叶级数分解，其中频率与工频相同的分量成为基波，频率大于工频的分量成为谐波。如下图所示：5次谐波即频率为基波5倍的波形，7次谐波就是频率为基波7倍的波形。二、谐波的产生产生谐波的设备主要来自以下几个方面：1、 晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量谐波。经统计表明
7、：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。2、 变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯、空调等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂。3、 电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。4、 气体放电类电光源。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。这类电光源的非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，他们会给电网造成奇次谐波电流。三、谐波的危害当系统中的谐波含量超过国家标准（GB/T14549-93）允许范围时，会对用电设备和供电设
8、备产生很大的危害。具体表现如下：1、 对电力电容器的危害。当纯电容器投入到谐波畸变率高的系统中后，电容器支路会将谐波放大数倍甚至数十倍，此时，电容器就会处于过压和过流状态，如此长时间运行后，会使电容器过电流和过负荷，损耗功率超过额定值，电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化；另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖峰电压波容易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用。一般来说，电压每升高10%，电容器的寿命就要缩短50%左右。再者，在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚、击穿甚至爆炸。2、 对电力变压器的危害谐波使变压器的铜耗和
9、铁耗增大，因此会减少变压器的实际使用容量。除此之外，谐波还会导致变压器噪声增大，变压器的振动噪声主要是由于铁芯的磁致伸缩引起的，随着谐波次数的增加，振动频率在1KHZ左右的谐波会使噪声增大。3、 对电动机的危害 谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流，当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动，发出很大的噪声。4、对弱电系统设备的干扰使保护装置误动作；计量仪表失准；精密仪器无法正常工作；四、谐波的治理河北沃邦电力
10、科技有限公司在谐波治理方面有着稳定的产品和丰富的经验。其自主研发的有源滤波器WBAPF为当今电能质量领域最新的技术代表，用于治理系统谐波问题，以其智能化的控制，高效率，快速响应动态，稳定可靠的运行状态，将复杂的电能质量问题悉数解决，让实现完美的电能质量称为可能。其特点如下：1、实时检测谐波电流，通过瞬时电流跟踪控制，自动跟踪电网谐波变化，具有高度可控性与快速响应性。2、滤波性能不受系统阻抗影响，无谐振风险。3、APF可同时滤除250次谐波，或根据需要有选择的设置谐波电流的补偿次数及各次谐波的补偿率。容性感性（-11）无极补偿，PF1.00完美无功补偿效果。4、标准的模块化设计功能电路和控制电路采用模块化组件结构，在实现标准化生产的同时提高了使用中的可靠性和可维修性。5、沃邦APF采用模块化设计，体积小重量轻，安装时无需吊机、叉车等大型设备，省时、省力。壁挂式设计，安装灵活，特别适用于空间小的场所。6、25-100A五种容量模块，任意容量组合并机，单柜容量可达600A，满足不同容量需求。任意模块都能实现所有功能，任意模块出现问题，其余模块都能够正常运行，以保障系统安全运行的连续性。第 1 页
