无功防治.ppt

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1、*无功防治无功防治热轧仪电二课*无功的影响u1、提高发电机的输出功率；u2、降低变输电设施的供电能力；u3、使网络电力损耗增加（电能损失与功因平方成反比）；（怎么计算？）u4、功因低，则线路压降大。*基本概念u电力系统中无功电源所发出的无功功率应与系统中的无功负荷及无功损耗相平衡，同时还应有一定的无功功率备用电源。u电力系统的无功电源包括同步发电机、调相机、电容器、静止无功补偿器等。u电力系统的无功负荷指的是用电设备所吸收的无功功率，以异步电动机需用的无功功率占的比重最大，一般综合负荷的功率因数为0.60.9。*困扰 电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要

2、求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。*无功补偿的作用u（1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。u（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。u（3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。*供电局规定u1、高压供电的工业用户和高压供电带有负荷调压的装置的电力用户为0.9以上；u2、100KVA以上的电力用户和大中型排灌站为0.85以上；u3、

3、农业用电为0.8以上。*根据功因调整电费（.标准）减收电费减收电费实际功因实际功因0.90.90.910.910.920.920.930.930.940.940.951.00.951.0月电费减少月电费减少0 00.150.150.30.30.450.450.60.60.750.75增收电费增收电费实际功因实际功因0.890.890.880.880.870.870.860.860.850.850.840.84月电费增加月电费增加0.50.51 11.51.52 22.52.53 3增收电费增收电费实际功因实际功因0.830.830.820.820.810.810.80.80.790.790.7

4、80.78月电费增加月电费增加3.53.54 44.54.55 50.60.60.650.65*提高功率因素u无功消耗中，感应电机占70%，变压器占20%，线路占10%。u1、合理选择电机容量，使其在接近满载运行，可尝试星改三角；u2、改善工艺流程，减少空载；u3、合理选择变压器，提高变压器负荷率（75%-80%合适）*一般工厂补偿方法u采用同步调相机若小于5000KVA则不划算当然，（调相机也可以进相运行，吸收充电功率，但调相机虽有优点（既可以发出感性无功，也可发出容性无功，可以进行无级调节），但也有缺点（旋转机械，结构复杂，噪音大、损耗大、运行维护麻烦、需要的运行和检修人员多），所以，很长

5、时间以来都没有再上调相机，以前装设的调相机也在逐步退出运行）u一般采用同步电动机u并联电容器*并联电容器装设地点u集中补偿式u分散补偿式u就地补偿式*三角形电容的特点u一台电容器退出运行不会使其他的电容产生过电压u当一台发生内部击穿时，将导致相间短路，引发电容器爆炸u合闸涌流比星形的大*Y型的特点u一台退出时会使其他的电容过电压u当一台发生贯穿时，流过的电流是三相工频相电流，不会造成电容器爆炸u当电容需要串电抗时较方便*两种接线方式的比较u采用时，对熔断器的要求较高，难以防止因短路故障电流引起的电容器爆炸事故uY型则无此要求uY型容易构成不平衡电流保护，电压差动保护，中性点不平衡保护，零序电流

6、保护*u在电业部门以单星形接线最多，在工矿企业却大量存在三角形接线电容器组。当三角形接线电容器组发生电容器全击穿短路时，即相当于相间短路，注入故障点的能量不仅有故障相健全电容器的涌放电流，还有其他两相电容器的涌放电流和系统的短路电流。这些电流的能量远远超过电容器油箱的耐爆能量，因而油箱爆炸事故较多。全国各地发生了不少三角形接线电容器组的爆炸起火事故，损失严重。而星形接线电容器组发生电容器全击穿短路时，故障电流受到健全相容抗的限制，来自系统的工频电流将大大降低，最大不超过电容器组额定电流的三倍，并且没有其他两相电容器的涌放电流，只有来自同相的健全电容器的涌放电流，这是星形接线电容器组油箱爆炸事故

7、较低的重要原因之一。在操作过电压保护方面，三角形接线电容器组的避雷器的运行条件和保护效果，均不如星形接线电容器组好。因此，国内比较一致的意见是舍弃三角形接线，采用单星形或双星形接线。规定除个别特殊情况而外，均要采用星形接线方式。*对电容器的要求u分为单台和集合式两种u电容器的输出容量与其运行电压的平方成正比(即q=cu2)、电容器运行在额定电压下则输出额定容量，运行电压低于额定电压则达不到额定输出，因此，电容器的额定电压，取过大的安全裕度就会出现过大的容量亏损。运行电压高于额定电压，如超过1.1倍，将造成不允许的过负荷，而且电容器内部介质将产生局部放电，局部放电对绝缘介质的危害极大。由于电子和

8、离子直接撞击介质，固体和液体介质就会分解产生臭氧和氮的氧化物等气体，使介质受到化学腐蚀，并使介损增大，局部过热，并可能发展成绝缘击穿 u自愈式低压电容器取代油纸型低压电容器，是产品发展的趋势*放电设备u电容器的端电压从高电压放到75V时所需的时间，低压不大于1分钟，高压不大于5分钟。u放电设备和电容之间不得加熔断器。u1000V以上的采用电压互感器或专用的线圈放电，1000V以下的采用电阻（白炽灯）放电。*抑制谐波的措施u1、改善整流的方式u2、设置滤波器u3、串电抗器（抑制谐波和合闸涌流）uXL=1.2*XC/n2（可见当为（可见当为5 5次谐波时，电抗值取为电容的次谐波时，电抗值取为电容的

9、6%6%。）。）u4、防止串联谐振u5、防止并联谐振*对电抗器的要求u串联电抗器的主要作用是抑制谐波和限制涌流 u当电网背景谐波为5次及以上时，可配置电抗率4.5%6%。因为6%的电抗器有明显的放大三次谐波作用，因此，在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大，电抗率可选用4.5%。u当电网背景谐波为3次及以上时，电抗率配置有两种方案:全部配12%电抗率；或采用4.5%6%与12%两种电抗率进行组合。采用两种电抗率进行组合的条件是电容器组数较多，为了节省投资和减小电抗器消耗的容性无功。u装设串联电抗器后将产生谐波放大，例如，装设小电抗会放大5次7次谐波，装设电抗率为4.5%6%的电

10、抗器又会放大3次谐波。*感性无功补偿 超高压输电线路中有大量的容性充电功率，如500 kV线路每百公里充电功率达11115 MVA。充电功率起因于架空输电线路的分布电容，所以，它是容性的。容性充电功率的存在，使电力系统产生诸多问题，必须进行感性无功补偿，即吸收充电功率，从而需要在电网中装设并联电抗器。*静止型动态无功补偿装置静止型动态无功补偿装置SVCSVC u机械投切电容型u机械投切电抗型u自饱和电抗型u晶闸管控制电抗型u晶闸管控制投切电容型u晶闸管控制投切电抗型u自换向式转换器*静止无功补偿器是由可控硅控制的可调电抗器与电容器并联组成的新型无功补偿装置，具有极好的调节性能，能快速跟踪负荷的

11、变动，改变无功功率的大小，能根据需要改变无功功率的方向，响应速度快，不仅可以作为一般的无功补偿装置，而且是唯一能用于冲击性负荷的无功补偿装置。*SR型u由滞后无功的SR和电容并联组成。其中SR是铁磁特性很硬的变压器u分单相和三相u八芯柱式u九芯柱式*TCR型u由主电抗器u晶闸管装置u并联电容器组成u分电抗器型、高阻抗变压器型、降压变压器型u控制角在90到180度之间*TSC型晶闸管和串联小电抗的电容组成*空心电抗器 空心电抗器，线性好、不饱和、无油、噪音低，这些优点使其在电网中应用较普遍。但是，空心电抗器四周存在着强磁场，电抗器表面出现的爬电现象与此有关，电压愈高、影响愈大。处于电抗器四周磁场中的金属部件，会产生涡流，将造成金属部件发热，轻者造成电解损耗，重者即酿成事故。所以，要规定一个防磁范围，在此范围之内，不能使用铁磁性金属部件，因此，电抗器下面的支撑件和支柱绝缘子的金属部件，要采用无磁性金属材料。*总结总结无功补偿与谐波同是从事传动工作的人员所必需掌握的知识。前半部分介绍工厂的无功防治；后半部分涉及电力系统的无功防治，旨在加深理解，增强记忆。*谢谢大家的聆听！谢谢大家的聆听！