低压无功补偿技术交流与探讨
主要内容
无功补偿的基本原理
无功补偿的作用与需求计算
无功补偿地点的选择
静态与动态无功补偿的区别
动态无功补偿的结构特点和投切开关的比较
实现动态无功补偿的核心元件和装置
动态无功补偿与涌流和滤波
动态无功补偿技术与配电监测和运行分析
工程安装应注意的问题
使用和维护应注意的问题
一、无功补偿的基本原理
无功功率的来源:
输电系统提供
电容器提供
COSφ=P/S
Q=S Sin φ=UI Sin φ
二、无功补偿的作用
减少输电线路及变压器的损耗
Pn=3I2·R =3I2p·R+3I2q·R
增加变压器及输电线路的利用率
(P2-P1)/P1=[(cosφ2 -cosφ1 )-1]×100%
提高系统的端电压减少系统的电压降
du(%)=Qc/Sn×Xk(%)
无功补偿的需求计算
每千瓦有功功率所需补偿电容容量
续上表
三、无功补偿地点的选择
1、配电无功补偿原则及方案
原则:
总体平衡与局部平衡相结合;
集中补偿与分散补偿相结合;
高压补偿与低压补偿相结合;
降损与调压相结合;
供电部门的无功补偿与用户补偿相结合。
方案:
配电变低压补偿
变电站集中补偿
配电线路固定补偿
用电设备随机补偿
10kv线路无功补偿
2、四种低压无功补偿方法的特点比较
四、静态与动态无功补偿的区别
五、动态无功补偿的结构特点和投切方式1、结构特点
智能控制器+调节器(可控硅)+电力电容器
智能控制器+复合开关+电力电容器
智能控制器+机电一体化开关+电力电容器
2、动态无功补偿投切开关的比较
六、实现动态无功补偿的核心元件
智能控制器
调节器(可控硅)、复合开关、机电一体化
开关
电力电容器
1、智能控制器
1.1 JKWSB 系列无功功率自动补偿控制器
全数字化设计,交流采样,四位LED数码管显示;
可实时显示电网功率因数、电压、电流、电压总
谐波畸变率的平均值及电容投切状态等信息;
具有手动补偿/自动补偿两种;
取样物理量为无功功率,具有谐波测量及保护功能;
有静态和动态两款
1、智能控制器
1.2 JKWSC 系列无功功率自动补偿控制器
就是显示改为了全中文液晶显示,
其他与B系列相同
1、智能控制器
1.3 JKWSD 系列无功功率自动补偿控制器
在C系列的基础上增加了通讯功能,
具有RS-485,MODBUS标准现场总线
通讯接口,方便接入智能开关柜系统。
可用计算机现场观察实时数据(三相
功率因素、电压、电流、有功、无功、总谐波变率、频率等),负荷曲线
并配后台管理软件
1、智能控制器
1.4 JKWSF 系列无功功率自动补偿控制器
STOM-2010智能监控补偿终端
2、调节器(大功率无触点电子开关)
调节器原理图
3、STFC复合开关
STFC复合开关原理图
4、STFC-6机电一体化开关
开关由控制单元和交流接触器两部分组成机电一体化电子开关,接通和断开时采用晶闸管和辅助接触器;正常通电时用主接触器,其转换过程由程 序控制自动完成。适用于0.4kV电网三相平衡式或不平衡动态无功自动补偿电容器的自动投切控制。在电容器的投切过程中,实现了电压过零投入,涌流低;电流过零切除,不产生过电压。
产品具有自诊断故障保护,运行状态指示,使用寿命长,功耗低,抗干扰能力强,工作性能可靠,投切稳定等特点。
机电一体化开关原理图
5、低压电力电容器
三相共补和分补结合的原理图
动态无功补偿装置
动态无功补偿与涌流和滤波
串联电抗器的作用
1、降低合闸涌流
2、限制谐波
串联电抗器的选择
1、用于降低合闸涌流,电抗百分率ß值取0.2%-1.0%
2、用于限制3次-5次谐波, ß值取12%-14%
3、用于限制5次以上谐波, ß值取4%-6%
ß=ΔU/Un*100% ΔU是电抗器在额定电流下的电压降(V)
Un是系统线电压(V)
八、10kv线路无功补偿
高压线路、变压器的等值电抗要比电阻大得多,并且变压器的励磁无功损耗也要比励磁有功损耗更大,无功电源——发电机所发出的无功功率远远满足不了电网对无功的需求,同时,10kv线路的平均负荷率低,供电半径长,无功消耗多,功率因数低,线路损耗大,末端电压低,因此,对电网采取适当的无功补偿可以稳定受端及电网的电压,在长距离输电线路中选择合适的地点设置无功补偿装置,可以改善电网性能,提高输电能力。
1、组成
专用高压真空开关、避雷器、放电用高压PT、高压电容器、控制器及辅助连线,并提供RS--485通讯接口及遥控装置。
2、高压真空开关选择
高压真空接触器
高压真空断路器
高压永磁真空断路器
3、高压控制器
控制方式:根据电压、时间、功率因数,无功作综合判据,合理地控制电容器的投切,将功率因数控制在设定的范围内。
以“线路按需”的原则和定时间、定功率因数、定电压的补偿模式对10kV高压配电线路进行恰当的容性无功补偿,使配电线路的功率因数保持
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