无功补偿的基础常识
1、什么是无功补偿?无功补偿方式有哪几种?
无功补偿,全称无功功率补偿,是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境的技术。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。详细介绍了无功补偿的基本原理、意义、投切方式、线路、控制器、高低压装置、补偿方式、存在的问题等
补偿方式一般来说分为三种:集中补偿、分散补偿、就地补偿。集中补偿一般在主要的变、配电站,但其补偿的主要是线路及变配电站的无功需求;稳定电压的需要;还有就是补充分散补偿、就地补偿后的余下的无功。这个量一般不会做得特别大。分散补偿一般在配电站、室进行,一般是对用电网络面积不太大的用电网络进行补偿;补偿容量根据用电负荷情况而定。就地补偿是对大容量的负载进行的,在负载附近配置,可以最大的节省电力能源的损耗。这三种补偿方式,以就地补偿效果最好,但是其投入大,补偿设备使用率不高,有浪费嫌疑。一般情况下,三种方式配合使用,也可以将变、送、用电网络的无功补偿到一个非常合理的程度。
2、市场上都有哪些电抗率的电抗器?各有什么功用?为什么说7%的电抗器比6%的优越?
电抗率一般有:14%、12%、7%、6%、1%等。主要是抑制和吸收电网中产生的谐波。
电抗器在无功补偿里的作用就是保护电容器,叫做串联电抗器,使用7%电抗率的电抗器比较合理,6%的可以考虑,5%的就差点了,因为5%的谐振点是227HZ,6%的是204HZ,7%的是189HZ,一般情况下,5%的往5次谐波偏移的可能性比较大,6%的可能会接近200HZ,虽然说偶次谐波一般不考虑,但是某些特定环境下可能还会出现的。如果三次谐波比较严重的话还要考虑使用14%的电抗器,使用12%的是不能达到效果的,可能会引起严重谐振
3、什么是谐波?主要的谐波源有哪些?
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念,才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
谐波产生的原因主要有:由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
主要谐波源:
(1)电力电子设备:主要包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其他SCR控制系统等。由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路如整流和变频电路,其负载性质一般分为感性的容性两种,感性负载的单相整流电路为含奇次谐波的电流型谐波源,其谐波含量与电容值大小有关,电容值越大,谐波含量越大。变频电路谐波源由于采用的是相位控制,其谐波成分不仅含有整流倍数的谐波,还含有非整流倍数的间谐波。
(2)可饱和设备:主要包括变压器、电动机、发电机等。可饱和设备是非线性设备,其铁心材料具有非线性磁化曲线的磁滞回线,在正弦波电压的作用下,励磁电流为对称函数,并满足:f(ωt+π)=-f(ωt) 应用傅立叶及数分解时仅含有奇次项,对于三相对称的变压器,3次谐波的奇数倍(3次、6次、9次……) 谐波均匀为零序,可认为变压器是只产生奇次谐波的电流源型谐波源。变压器的谐波次数还受到一、二次侧接线方式的影响,谐波的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关,变压器空载时,铁心的饱和程度超高,谐波电流就越大。与电力电子设备的电弧设备相比,可饱和设备上的谐波在未饱和的情况下,其谐波的幅值往往可以忽略。
(3)电弧炉设备及气体电光源设备:电弧炉在熔炼金属过程中的非线性影响将产生大量的谐波。气体电光源包括荧光灯、卤化灯、霓虹灯等
4、谐波分别对哪些设备产生影响?
谐波主要对电机、变压器、照明灯、电炉、电缆、整流设备、计量电表及遥控遥测设备产生危害。
6、分析串联谐振和并联谐振的区别?如何避免?
在含有电阻、电感和电容的交流电路中,电路两端电压与其电流一般是不同相的,若调节电路参数或电源频率使电流与电源电压同相,电路呈电阻性,称这时电路的工作状态为谐振。谐振又分为串联谐振和并联谐振,在串联电路中发生的谐振即为串联谐振,在并联电路中发生的谐振即为并联谐振。
开关电源中可以利用谐振原理实现软开关,要避免谐振的话,只要让你的开关频率避开电路的谐振频率就可以了
7、电容器装置的耐压需考虑哪几点?为什么说选用电容器的耐压480V比440V的优越?
400V系统中,电容器可选电压一般为:440V、450V、480V、525V等,电容器和电抗器串联在一起,会有一个升压过程,考虑到电压的波动,处于安全考虑需要给予一定的安全范围。