供电系统中的无功功率补偿方法
无功功率是总功率的一部分,用于支持具有电感和电容无功组件的负载中的电磁过程。
与有功功率不同,无功功率本身不用于做任何有用的功,但是,电线中存在无功电流会导致它们发热,即以热量形式损失功率,这迫使电力供应商提供增加全功率的用户。同时,根据俄罗斯联邦工业和能源部2005年10月4日第267号令,无功功率被归类为电网中的技术损失。
但电磁场总是在大量电气设备的正常运行模式下产生:荧光灯、各种用途的电动机、感应装置等。— 所有这些负载不仅会消耗网络中有用的有功功率,还会导致扩展电路中出现无功功率。
尽管没有无功功率,但许多包含有形电感元件的消费者原则上无法操作,因为他们需要 无功功率占总功率的一部分,无功功率通常被报告为与电网相关的有害过载。
无功补偿损坏
通常,当网络中的无功功率量变得很大时,网络电压会降低,这种情况非常具有有源组件不足的电力系统的特征——网络电压总是低于标称值。然后,缺失的有功功率来自邻近的电力系统,那里目前正在产生过多的电力。
但是,这种总是需要以牺牲邻居为代价进行补充的系统,最终总是效率低下,毕竟,它们很容易变得高效,这足以为当场产生无功功率创造条件,在为本电力系统的有功-无功负载选用的专门适配的补偿装置。
事实上,无功功率不一定要由发电机在发电厂中产生;相反,它可以在 补偿安装 (在电容器、同步补偿器、静态无功电源中)位于变电站。
今天的无功补偿不仅是节能和如何优化网络负载问题的答案,也是影响企业经济的宝贵工具。毕竟,任何制成品的最终价格尤其是由消耗的电力决定的,如果减少电力消耗,就会降低生产成本。这是审计员和能源专家得出的结论,导致许多公司求助于无功功率补偿系统的计算和安装。
补偿感性负载的无功功率——选择一定的电容 电容器结果,网络直接消耗的无功功率减少,现在由电容器消耗。换句话说,消费者(带有电容器)的功率因数增加。
现在每 1 kVar 的有功损耗不超过 500 mW,同时没有安装的移动部件,没有噪音,运行成本可以忽略不计。电容器原则上可以安装在电网的任何一点,补偿功率单独选择。安装在金属柜或桌面版本中进行。
供电系统中的无功功率补偿方法
根据将电容器连接到消费者的方案,有几种类型的补偿:单个、组和集中。
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通过单独补偿,电容器(电容器)直接连接到无功功率发生的地方,即它们自己的电容器(一个或多个) - 异步电动机,单独 - 气体放电灯,单独 - 焊接机,个人电容器——用于感应炉,用于变压器等。 d.在这里,每个特定消费者的电源线都没有无功电流。
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组补偿意味着将一个公共电容器或一组公共电容器同时连接到多个具有显着电感元件的消费者。在这种情况下,多个用电设备持续同时运行与用电设备和电容器之间总无功能量的循环有关。向一组消费者供电的线路将被卸载。
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集中补偿涉及在主配电盘或组配电盘中安装带有调节器的电容器。稳压器实时估算当前无功功率消耗,并快速连接和断开所需数量的电容器。因此,网络消耗的总功率总是根据所需无功功率的瞬时值最小化。
用于补偿无功功率的每个装置包括多个电容器支路、多个级,它们根据无功功率的预期消费者单独形成用于特定电网。典型步长:5;十;二十;三十; 50; 7.5; 12.5; 25平方
为了获得大步长(100 或更多 kvar),几个小步并联。结果,网络负载减少,浪涌电流和伴随的干扰减少。在具有大量 电源电压的高次谐波, 补偿装置的电容器由扼流圈保护。
无功补偿的优点
自动补偿装置为配备它们的网络带来了许多优势:
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减少变压器的负荷;
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简化电线横截面的要求;允许电网承受比没有补偿时更大的负荷;
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消除降低网络电压的原因,即使用户连接到长电线;
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提高移动液体燃料发电机的效率;
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促进电动机的启动;
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自动提升 cos phi;
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去除线路中的无功功率;
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缓解压力;
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改进对网络参数的控制。